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Schienenbefestigung auf Unterlagsplatten zur mittigen, federnden Radlastübertragung
und Verfahren zur Herstellung einer Unterlagsplatte hierfür Die den Erfindungsgegenstand
bildende Schienenbefestigung hat den Zweck, eine federnde Durchbiegungder Schienen
zu erreichen und dieRadlasten in die Mitte der Unterlagsplatten zu übertragen, wobei
die Ausnehmungen sowohl in den seitlichen Randleisten als auch alle anderen bereits
am Rohling im Walz- und Preßverfahren hergestellt werden, um nachträgliche spanabhebende
Arbeiten einzusparen.
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Schienenbefestigungen auf Unterlagsplatten sind bereits bekannt. Fast
allen gemeinsam ist die volle Anlage des Schienenfußes. Dadurch bleibt das Kippmoment
erhalten, und auch die Stemmkantenbildung wird nicht aufgehoben. Die Durchbiegung
der Schienen ist bei den meisten nicht möglich, so daß der Gleisrost ein starres
Gebilde darstellt.
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Die neue Lösung des Problems besteht darin, daß der Schienenfuß auf
der Unterlagsplatte nur in einer kleinen Fläche aufliegt, die erhöht quer zur Schienenlängsachse
verläuft. Die Anordnung dieser Fläche als Träger des Schienenfußes ist in der Mitte
der Unterlagsplatte so getroffen, daß unmittelbar an dieser sich beiderseits schräg
nach außen mit zunehmendem Abstand abfallende Flächen anschließen, die mit nachgiebigen
Stoffen ausgefüllt sind., welche eine Durchbiegung der Schienen zwar gestatten,
jedoch federnd abfangen. Ferner wird bereits im Rohzustand eine Unterteilung der
Rippen
vorgenommen, die unterscheidet in diemittig liegenden Aufnahmen für die Anzugsmittel
der Klemmplatten und die eigentlichen Randleisten.
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Die Klemmbügel sehen in der Mitte senkrechte Schlitze vor, die den
Klemmhügeln federnde Wirkung verleihen. Besonders,vorteilhaft uniwirkungsvoll drückt
sich @die Güte dieser Schienenbefestigung im Schienenstoß aus. Sie behebt derzeitige
Mängel in einfacher Art und auf wünschenswerte Weise.
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In der Zeichnung sind die verschiedenen Ver= wirklichungen wahlweise
als Beispiele dargestellt.; Es zeigt: Abi-b. I Längsschnitt der Unterlagsplatte
als Stößplatte, Abb. II Querschnitt der Unterlägsplatte, Abib.III Befestigungsschrauben
derKlemmbügel, Abb.IV Mutter zum Anzug der Klemmbügelschraube, Abb. V schaubildliche
Ansicht 'eines Klemmbügels, Alb. VI schawbildliöhe Ansicht der Unterlagsplatte.
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Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Unterlagsplatte
zeigen die Abb. VII bis XII im, Herstellungsgang; Abb. XIII gi'.bt den Einsatz---aus
-nachgiebigen Stoffen wieder.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Die Schienen bzw. Schienenenden liegen
nur auf einer kleinen erhöhten, quer zur Sc'hitnenlängsachse verlaufenden Fläche
a. auf. Beiderseits -der Lagerstelle ca zeigt der Raum nach außen zunehmenden Abstand
und wird durch niedrige quer verlaufende Stege d begrenzt. Die nach außen geneigten
Flächen b1 dienen zur Aufnahme nachgiebiger Stoffe c, die so wirken, daß sie zwar
ein Durchbiegen der Schienen bzw. Schienenenden n gestatten, aber diese federnd
auffangen. Die erhöhte Lagerstelle a und die beiderseits dieser liegenden, schräg
nach außen-- verlaufenden: Einlagen können auch in einem Einsatzstück zusammengefaßt
werden, das in Ausne'hmungen a1 eingebracht wird. In allen Fällen werden aber die
nachgiebigen Stoffe so eingelegt,- daß zwischen Schienenunterseite und. diesen Einlagen
ein ,nach außen zunehmender Abstand bleibt. Dieser von der Lagerstelle a nach außen
zunehmende Abstand bewirkt die Übertragung der Radlasten in die Mitte der Unterlagsplatte.
Er gibt das Maß für die mögliche und notwendige Durch'biegung der Schienen an, das:
sich in dein Winkei a. ausgedrückt darstellt. Der Winkel,- entspricht etwa der Größe
der auftretenden Durchbiegung,. die bestimmt wird durch den Abstand der Schwellen,
durch die Geschwindigkeit und die Größe-der abrollenden Radlasten. In der Zeichnung
ist die Kippbewegung der Schwellen dargestellt durch die gestrichelte bzw. strichpunktierte
Linie, ausgedrückt in ihrer Größe durch die Winkel a, El an der Schwellenunterkante.
Die Angriffsrichtung der Radlasten ist mit R, Ri versinnbildlicht. Die Wirkungsweise
der Radlastübertragung in Richtung Unterlagsplattenmitte ist. mit P dargestellt.
-Zur Erreichung einer guten Stoßverbindung sind Vollaschen erforderlich, die die
Laschenkammer gut ausfüllen; bei einer Mindestneigung von r : q.. Es sind: m Laschen,
o SchraubenJöch.er, p Laschenschrauben.
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Die Ausnehmungen e in den seitlichen Rippen geben der Mutter
f für die Klemmbügelschraube lt
Anlage, die den Klemmbügel l auf dem
Schienenfuße festlegen. In der Stoßverbindung ist die Möglichkeit der federnd wirkenden
Schienenbefestigung besonders beim Übergang der Radlasten sehr auffallend, da sie
die technische Güte des Schienenstoßes wesentlich erhöht. Durch die feste Anlage
der Schienenenden auf der kleinen erhöhten Fläche a und die beiderseits mögliche
Durchbiegung jedes Schienenteiles für sich wird ein weicher und elastischer Übergang
der Radlasten hergestellt, so daß alle bisherigen Nachteile, die den Schienenstoßverbindungen
noch anhafteten, wirksam beseitigt werden. Die günstige Druckverteilung bei jedem
der beiden Schienenenden in Richtung Plattenmitte löst das Problem der Schienenstoßverbinidung
mit einfachen Mitteln. Es ist weiter dargestellt: w voller Laschenquerschnitt, y'
Anlage der Laschen in der Laschenkammer. Der Klemmbügel l hat die Aufgabe, den Schienenfuß
federnd auf der erhöhten Fläche a festzulegen.
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Der Aufbau des-Klemmbügels ist folgender: Der Klemmbügelkörper ist
ein unigleichschenkeliges U, mit den zwei Schenkeln q, t. Er besitzt eine
Bohrung r im Oberteil zum Einbringen der Befestigungsschraube. Entsprechend der
Flächenneigung der Unterlagsplatte sind die äußeren Schenkel mit schräg nach innen
ansteigenden Stützflächen ausgerüstet. Die Klemmplattenschenkel haben Schlitze s;
die äußeren Stützflächen können zum Schlitze hin ansteigend ausgebildet sein. Die
Schlitze s wirken beim Durchbiegen der Schienen federnd und gleichen so die Spannungen
in den Schienen an der Klemmstelle aus. Ein Lockern der Schraubenverbindungen der
Klemmplattenschrauben wird dadurch verhindert.
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Die schaubildlich :dargestellte Klemmplatte zeigt: 2t Löcher für die
Schwellenschrauben, e seitliche Ausnehmungen in den Rippen für die Befestigungsmittel
zum Anzug der Klemmplatten, a Schienenfußlager, b1 seitlich nach außen abfallende
Flächen zum Einlegen der Füllstoffe c.
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Im Zusammenwirken der besonders ausgebildeten Teile, die sich in vorgeschlagener
Form zu einer neuen Schienenbefestigung vereinigen, die sowohl den Gleisrost allgemein
als auch die Stoßverbindungen im besonderen von allen Mängeln befreit, die- den
derzeitig gebräuchlichen; Schienenbefestigungen noch anhaften, wird so das Problem
der Schienenbefestigung mit -einfachen Mitteln wirksam gelöst. Die Rippenunterlagsplatten
haben sich als technisch sehr brauchbar erwiesen, jedoch ist ihre derzeitige Ausibildüng
und Herstellung recht kostspielig. Das Ziel der Erfindung ist neben einer Erhöhung
der technischen Güte darin zu sehen, die Herstellungskosten durchwesentlicheVereinfachungen
zu senken.
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Ein Verfahren zur Erreichung dieses Zieles ist nachstehend beschrieben.
Das
Wesentliche dieses Verfahrens liegt darin begründet, d@aß alle formgebenden und
alle Ausnehintrngen und Durchbrüche erzeugenden Tätigkeiten zur Herstellung der
Unterlagsplatte bereits im Robzustande auf dem Walz- und Preßwege erfolgen und jede
opanabhebende Nacharbeit in Wegfall kommt, wobei gleichzeitig sowohl das durch spanabhebende
Nacharbeit ans'genommene Material und die hierzu zusätzlich notwendige derzeitigeArbeitszeit
als auch die hierfür bisher nötigen Maschinen, Vorrichtungen und Werkzeuge. eingespart
werden.
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So werden die seitlichen Ausnehmungen ein den Randleisten zunächst
in Form vorn senkrechten Schlitzen bereits am Walzband hergestellt, wobei das aus
diesen ausgenommene Material als seitlich hochgedrückte Nasen x erscheint, die später
die Stützflächen der Ausneh,mungen e für die Anlagen der Befestigungsmittel bilden.
Das Ausnehmen und Hochdrücken der Nasen x erfolgt im Walzverfahren, wobei die Nasen
x über die eigentlichen Rippen y hinausragen. Auf diese Weise wird es möglich, den
Randleistenkörper y so niedrig und schmal zu halten, wie dies zur Erfüllung der
eigentlichen Aufgaben als Führung des Schienenfußes ausreichend ist, während bisher
die Höhe und Breite durch das Maß der Ausnehmungen für die Aufnahmen der Befestigungsmittel
bestimmt worden ist. Es ergibt sich also hier eine Möglichkeit, die seitlichen Rippen
wesentlich niedriger und schwächer zu halten, da die Aufnahmen für die Befestigungsmitte1
unabhängig von der Rippenhöhe und Stärke bereits im kohzustande gebildet werden.
Das Eimvalzen der Aufnahmen für die Befestigungsmittel hat zur Folge, daß die Rippen
im Rohzustande geteilt werden in die senkrechten Schlitze e und die beiderseits
dieser geradlinig verlaufenden schwächeren Rippenteile y, die in den Nasen x enden.
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Die seitlichen Rippen können auf diese `'eise den entsprechenden Aufgaben
gemäß wirksamer gestaltet werden. Die erhöhte Lagerstelle a und die beiderseits
dieser schräg nach außen abfallenden Flächen bi werden ebenfalls bereits am Rohling
des Walzbandes eingeformt.
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Die Fertigverformung der erhöhten Lagerfläche und !der beiderseits
dieser schräg nach außen abfallenden Flächen sowie .die Fertigverformung der über
die Rippen y hinausragenden Nasen x zu den :aufnahmen der Befestigungsmittel geschieht
auf dem Preßwege. Gleichzeitig mit dieser Verformung werden auch die Befestigungslöcher
für die Schwellenschrauben aus dem Flansch z der Unterlagsplatte ausgenommen.
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Durch diese Bearbeitungsart wird die Verringerung des Einheitsplattengewichtes
erreicht. Es wird Material eingespart, das durch spanabhebende Nacharbeit seither
ausgenommen worden ist.
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In Abb. VII ist ein Walzband veranschaulicht, das die eingewalzten
senkrechten Schlitze e, die seitlich hochgedrückten Nasen x, die geteilten Rippen
y und die erhöhte Fläche a nebst den seitlichen schrägen Flächen b1 zeigt. Abb.
VIII zeigt die Seitenansicht dieses Walzbandes, wobei -die Ausnehmung e, die Nasen
x, die Restrippen y, .die erhöhte Fläche a, die seitwärts davon schräg
nach außen abfallenden Flächen, die in der untersten Begrenzung strichpunktiert
erscheinen, ersichtlich sind. Abb.IX veranschaulicht das gleiche Walzprofil nach
erfolgter Verformung der Nasen x zu den Anlagen e für die Befestigungsmittel sowie
nach erfolgter Fertigverformung der gesamten Rippenteile und der Ausnehmungen, wobei
auch gleichzeitig das erfolgte Auspressen der Befestigungslöcher für die Schwellenschrauben
dargestellt ist. O versinnbildlicht den Angriff der Verformungskräfte beim Preßvorgange
in Richtung Aufnahmen, wobei slie die Nasenflächen verformen und der Unterlagsplatte
die endgültige Form geben. Abb. N gibt eine Vorderansicht dieses Walzprofils wieder.
Abb. XI stellt ein Walzprofil im Rohzustande dar. Hier stellen -die schraffierten
Flächen Teile des eingesparten '.Materials dar, das bei dieser Herstellungsart eingespart
wird.
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Die schraffierten Teile werden zur Zeit noch mittels spanabhebender
Arbeit beseitigt. Ziffer i zeigt also die Materialeinsparung deutlich an. Die Ausnehmungen
e entstehen durch Einwalzen der senkrechten Schlitze, deren Material hierbei in
Form der Nasenflächen x im Rohzustande zunächst hochgedrückt wird. Gleichzeitig
mit dem Ausnehmen der senkrechten Schlitze wird auch die erhöhte Fläche a mit den
seitlich davon liegenden, schräg nach außen verlaufenden Flächen bi, erfolgt im
Rohzustande, verformt. Der Trennungsschnitt des Sägeblattes zum Abteilen der einzelnen
Unterlagsplatten ist in 3 dargestellt.
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:ebb. XIII zeigt ein anderes Walzprofil einer wahlweisen Unterlagsplatte
für die Verwendung auf Stahlschwellen ohne Flansch. Jedoch ist hier eine weitere
Vereinfachung vorgeschlagen dergestalt, daß im Rohzustande, beiderseits der Nasen.
x, die seitlichen Randleisten nochmals Ausnehmungen erhalten können, wie in a versinnbildlicht
ist, zu dem Zwecke, nur die Enden der Unterlagsplatten als Führung des Schienenfußes
heranzuziehen. Hier zeigt das mittlere Stück der Unterlagsplatte a1 eine ebene Fläche,
die durch niedrige, quer zur Schienenlängsachse verlaufende Stege d abgeschlossen
ist. Diese Ausbildung des Mittelstückes kann zum Einbringen der Einsatzstücke dienen,
wie ein solches in Abb. NIII dargestellt ist. Die Stege d verhindern hier ein Herausfallen
.des Einsatzstückes.
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Der Einsatz stellt eine Zusammenfassung der erhöhten Fläche a und
der beiderseits von dieser schräg abfallenden elastischen Einlagen .dar.
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Das Verfahren zur Herstellung einer Unterlagsplatte mit seitlichen
Rippen ohne spanabhebende Nacharbeit kann hier auf dem Walz-Preßverfahren im Rohzustande
entstehen lassen, was bisher durch mühevolle Nacharbeit erreicht werden mußte.