DE9211520U1 - Dehnungsstoß für ein Gleisteil - Google Patents

Dehnungsstoß für ein Gleisteil

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Description

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 1
Patenlaiiwalt-European Patent Attorney
BWG Butzbacher
Weichenbau GmbH
Wetzlarer Straße 101
6308 Butzbach
Beschreibung
Dehnun2sstoß für ein Gleisteil
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dehnungsstoß für ein auf einer Unterlage angeordnetes Gleisteil mit einer Backenschiene mit Backenschienenkopf, -steg und -fuß und relativ zu und entlang dieser verschiebbaren Zunge.
Bei bekannten Dehnungsstößen, die auch als Schienenauszug bezeichnet werden und die z.B. im Bereich von Brücken eine Relativbewegung zwischen Bauwerk und Gleis ermöglichen, erfolgt eine formschlüssige Verbindung, um die Zunge relativ zur Backenschiene verschieben zu können. Hierzu kann eine Zunge in Vollschienenprofil zwischen der Backenschiene und einer auf der gegenüberliegenden Seite ortsfest angeordneten Klemmbacke festgelegt werden. Der Fuß der Zunge und der Backenschiene sind auf einer gemeinsamen Unterlage auf gleichem Niveau angeordnet. Hierdurch bedingt stützt sich die Backenschiene im wesentlichen nur durch die der Zunge abgewandten Hälfte der Backenschiene auf der Unterlage ab. Instabilitäten werden dadurch ausgeglichen, daß die Backenschiene über Stützen und Winkelstücke befestigt ist. Dies erfordert eine zusätzliche Wartung.
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Zwischen den Klemmbacken und der zugewandten Stegfläche der Zunge ist ein geringfügiger Freiraum, um die erforderliche Verschiebbarkeit der Zunge zur Backenschiene zu ermöglichen. Dies kann zu einem Kippen führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Dehnungsstoß der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß einerseits eine problemlose Relativbewegung zwischen Backenschiene und Zunge in Längsrichtung dieser ermöglicht wird und andererseits sichergestellt ist, daß trotz Relativbewegung zwischen Zunge und Backenschiene eine Spurerweiterung unterbleibt. Auch soll ein Kippen von Zunge oder Backenschiene ausgeschlossen sein.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Ausbildung des Dehnungsstoßes die Backenschiene in ihrer Längsrichtung zu der Zunge verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch ist ein sicheres Festlegen der Zunge möglich, ohne daß diese kippen oder es zu einer unerwünschten Spurveränderung kommt.
Selbstverständlich kann sich die Weichenzung auch zu der Backenschiene verschieben.
Nach einem besonders hervorzuhebenden Vorschlag ist vorgesehen, daß die Backenschiene bei deren Längsverschiebung in einem Bereich an der Zunge anliegt, der einen der Biegelinie der Backenschiene entsprechenden Verlauf aufweist. Abweichend vom Stand der Technik weist der Bereich, an dem die Backenschiene an der Zunge anliegt, einen Krümmungsverlauf auf, der nicht einem Kreisabschnitt, sondern der Biegelinie der Backenschiene entspricht. Hierdurch bedingt werden nur geringe Querkräfte benötigt, um die Backenschiene bei deren Längsbewegung zu biegen. Ein stetes Anliegen der Backenschiene an der Zunge ist in jeder Stellung gewährleistet. Auch ergibt sich eine Verschleißverringerung und ein ruhiger Lauf für die den Dehnungsstoß durchfahrenden Fahrzeuge.
Um ein Verschieben der Backenschiene zu ermöglichen, kann deren Fuß von von Unterlageplatten ausgehenden und den Fuß zumindest bereichsweise umgebenden Halterungen geführt sein.
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Ergänzend bzw. in eigenerfinderischer Weiterbildung ist vorgesehen, daß auf die Backenschiene ein Befestigungsmittel einwirkt, durch das ein Kraftschluß zwischen Backenschienenkopf und Zunge erfolgt. Dabei ist das Befestigungsmittel im Übergangsbereich von Backenschienenfuß und -steg zur Einleitung von Kraftkomponenten in Richtung sowohl der Unterlage als auch des Backenschienenkopfes abgestützt.
Um sicherzustellen, daß die Backenschiene zu der Zunge verschiebbar ist, wobei gleichzeitig sichergestellt sein soll, daß aufgrund temperaturbedingter Längenveränderungen die Zunge gleichfalls im notwendigen Umfang in ihrer Längsrichtung verschoben werden kann, sieht ein weiterer Vorschlag der Erfindung vor, daß zwischen berührenden Flächen von Backenschienenfußunterseite und dieserzugeordneten Abstützbzw. Gleitfläche ein Reibungskoeffizient &mgr;&Bgr; ^0,1 besteht und daß zwischen berührenden Flächen von Zungenfußunterseite und dieserzugeordneten Abstützfläche ein Reibungskoeffizient &mgr;&zgr; mit &mgr;&zgr; > 0,3 besteht.
Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß die Backenschiene gleitender abgestützt ist als die Zunge, wodurch die erfindungsgemäße Lehre realisierbar ist.
Die Zunge selbst kann auf der Backenschiene abgewandten Seite durch übliche Spannklemmen oder Klemmplatten festgelegt werden. Auch kann die Zunge auf einem Abstützblock aufliegen, der sich abschnittsweise über dem zungenseitigen Backenschienenfuß erstreckt, um die Backenschiene zu sichern.
Um die unterschiedlichen Reibungskoeffizienten sicherzustellen, können zwischen den Backenschienen- bzw. Zungenfußunterseiten und der Unterlage bzw. dem Abstützblock eine Zwischenlage angeordnet sein, die gegebenenfalls durchgehend ausgebildet und voneinander abweichende Abschnitte zur Erzielung der gewünschten Reibungskoeffizienten aufweisen kann. Dabei kann sich die Zwischenlage in bezug auf die Zunge bis in den Bereich erstrecken, in dem das Befestigungsmittel fußseitig abgestützt ist. Gleiches gilt in bezug auf den Backenschienenfuß, d.h., daß sich die Zwischenlage bis zum Übergangsbereich von Fuß und Steg erstreckt, in dem das Befestigungsmittel abgestützt ist.
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Bei dem Befestigungsmittel selbst handelt es sich vorzugsweise um ein Roll- oder Gleitelement, das vorzugsweise federvorgespannt unmittelbar oder mittelbar von der Unterlage ausgeht. Hierdurch ist ein sicheres Anliegen und damit die erforderliche Krafteinleitung im Übergangsbereich von Backenschienenfuß und -steg sichergestellt, wobei gleichzeitig Schienentoleranzen ausgeglichen werden können.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dehnungsstoßes,
Fig. 2 einen Schnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dehnungsstoßes und
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Gleisabschnitt im Bereich eines Bauwerks.
In Fig. 3 ist rein schematisch eine Draufsicht auf einen Gleisabschnitt im Bereich eines Bauwerks wie Brücke (66) dargestellt.
Der Gleisabschnitt erstreckt sich von der Brücke (66) zu einem festen Untergrund (68) hin, wobei zwischen dem festen Untergrund (68) und dem Bauwerk (66) eine Dehnfuge (70) verläuft.
Um Abstandsveränderungen zwischen dem Bauwerk (66) und dem festen Untergrund (68) bzw. Längenänderungen des Gleises, also der Schienen (70) und (72) zu kom-
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pensieren, sind Dehnungsstöße (76) und (78) vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel auf dem festen Untergrund (68) angeordnet sind. Selbstverständlich bestünde auch die Möglichkeit, entsprechende Dehnungsstöße auf dem Bauwerk (66) anzuordnen.
Der Dehnungsstoß (76) und (78) besteht jeweils aus einer Backenschiene (10) und dieser zugeordneten Weichenzunge (12). Dabei ist - abweichend vom Stand der Technik - die Backenschiene (10) entlang der Weichenzunge (12) verschiebbar.
Ansonsten sind die Schienen (72) und (74) und die von den Weichenzungen (12) ausgehenden Regelschienen (80) und (82) in bekannter Weise über z.B. Unterlageplatten und über z.B. Schwellen mit dem jeweiligen Untergrund verbunden.
Um bei der Längsverschiebung der Backenschienen (10) geringe Querkräfte einleiten zu müssen, damit die Backenschienen entlang der Weichenzungen (12) verschoben werden, ohne daß hierdurch eine Spurveränderung im Bereich der Dehnungsstöße (76) und (78) erfolgt, ist vorgesehen, daß die Bereiche der Weichenzungen (12), an denen die Backenschienen (10) anliegen, einen Krümmungsradius aufweisen, der den Biegelinien &rgr; der Backenschienen (10) entspricht.
Die Biegelinie &rgr; entspricht dabei der Krümmung, die eine einseitig eingespannte Backenschiene bei Einleitung von Querkräften beschreibt.
Mit anderen Worten entspricht die Krümmung &rgr; des Bereichs der Weichenzunge (12), an dem die Backenschiene (10) bei deren Längsverschiebung anliegt, der natürlichen Krümmung bzw. Biegelinie der Backenschiene (10), betrachtet als einseitig eingespanntes Stabelement, auf dessen auskragenden Bereich Querkräfte einwirken.
Durch diese Krümmung ist sichergestellt, daß die Backenschiene (10) stets an der Weichenzunge (12) anliegt, so daß unzulässige Spurerweiterungen ausgeschlossen sind.
Der erfindungsgemäße Dehnungsstoß (76) bzw. (78) wird anhand der Fig. 1 und 2 näher 32341 B/01.09.1992/kr-wi
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beschrieben. In diesen sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Schnitt entlang der Linie A-A durch den Dehnungsstoß (78) dargestellt, der die Backenschiene (10) und die an dieser anliegende Zunge (12) umfaßt.
Bei der Zunge (12) handelt es sich vorzugsweise um eine solche mit einem üblichen Zungenprofil, das von Weichen her bekannt ist.
Abweichend von bekannten Dehnungsstößen ist die Backenschiene (10) in ihrer Längsrichtung zu der Zunge (12) verschiebbar.
Die Backenschiene (10) ist auf einer Unterlage (14) angeordnet. Die Backenschiene (10) ist mit ihrem Fuß (18) zwischen einer Rippe (20) und einem Abschnitt (22) eines Abstützblockes (16) festgelegt, auf dem die Zunge (12) abgestützt ist.
Der Abstützblock (16) übergreift mit dem Abschnitt (22) teilweise die Oberseite des der Backenschiene (18), wodurch sichergestellt ist, daß die Backenschiene (10) nicht wegkippen kann. Um ein sicheres Niederhalten mittels des Abschnitts (22) zu gewährleisten, kann zwischen dem Abschnitt (22) und dem Schienenfuß (18) eine Zwischenlage (24) verlaufen, die sich auch unterhalb des Backenschienenfußes (18) und des Fußes (26) der Zunge (12) erstreckt.
Auch besteht die Möglichkeit, den Abstützblock (16) auf einer elastischen Zwischenlage anzuordnen, damit bei Krafteinwirkung auf den Abstützblock (16) in Richtung der Unterlage (14) der Abschnitt (22) auf dem Backenschienenfuß (18) aufliegt.
Auf der Zunge (12) abgewandten Seite wirkt auf die Backenschiene (10) ein Befestigungsmittel (28), durch den Kraftkomponenten sowohl in Richtung der Unterlage (14) als auch des Schienenkopfes (30), und zwar in den Anlagebereich zwischen Zunge (12) und Backenschiene (10) eingeleitet werden. Hierdurch erfolgt eine kraftschlüssige Verbindung, die ein sicheres Anliegen der Zunge an den Backenschienenkopf (30)
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gewährleistet.
Zur Zerlegung der Kraftkomponenten stützt sich das Befestigungsmittel (28) über ein Roll- oder Gleitelement (32) oder gleichwirkendes Element auf den Übergangsbereich (34) zwischen Backenschienenfuß (18) und Steg (36) ab.
Das Roll- oder Gleitelement (32) geht von einer Welle (38) aus, die z.B. an einem Flacheisen oder Vierkantstück (40) angedreht ist, welches über Verankerungsmittel wie Schrauben (42) und (44) mit der Unterlage (14) verbunden ist. Zwischen den nicht näher bezeichneten Schraubenköpfen und dem Flacheisen oder Vierkantstück (40) oder einem anderen geeigneten Element sind Tellerfedern (46) und (48) angeordnet, um eine federnde Abstützung zu ermöglichen, wodurch insbesondere Schienentoleranzen ausgeglichen werden können.
Andere kraftschlüssige Verbindungen zwischen der Unterlage (14) und der Backenschiene (10) sind gleichfalls möglich. Eine Verbindungsart ist z.B. der DE 40 14 345 Al zu entnehmen.
Die Zunge (12) wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 von einer Spannklemme (50) festgelegt, die durch ein Verbindungselement wie Schraube gesichert ist, über die wiederum der Abstützblock (16) mit der Unterlage (14) verbunden ist. Folglich ist es nicht erforderlich, daß der Abstützblock (16) mit der Unterlage (14) verschweißt ist. Selbstverständlich kann auch eine Verschweißung vorliegt. Außenseitig liegt der Abstützblock (16) an einem Anschlag (54) an, der von der Unterlage (14) ausgeht.
Um sicherzustellen, daß die Backenschiene (10) zu der Zunge (12) längenverschiebbar ist, daß also die Backenschiene (10) gleitender abgestützt ist als die Zunge (12), erstreckt sich unterhalb der Abstützflächen von Backenschienenfuß (18) und Zungenfuß (26) eine Zwischenlage (56), die im Bereich des Backenschienenfußes (18) andere Materialeigenschaften als unterhalb des Zungenfußes (26) derart aufweist, daß im Bereich der Abstützfläche des Backenschienenfußes (18) ein Reibungskoeffizient &mgr;&Bgr; ^ 0,1 und in der
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Abstützfläche des Zungenfußes (26) ein Reibungskoeffizient &mgr;&zgr; ä 0,3 ergibt.
Die Zwischenlage (56) kann sich einerseits bis in den Bereich derfußseitigen Abstützung der Spannklemme (50) und andererseits bis in den Übergangsbereich (34) zwischen Backenschienenfuß (18) und -steg (36) erstrecken, in dem das Roll- bzw. Gleitelement (32) abgestützt ist.
Die Zwischenlage kann selbstverständlich auch durch andere geeignete Maßnahmen ersetzt werden. So besteht zum Beipsiel die Möglichkeit, auf dem Backenschienenfuß oder z.B. dem Gleitstuhl Materialien aufzutragen wie aufzuspritzen, um die gewünschten Reibungskoeffizienten zu erzielen.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 dahingehend, daß die Zunge (12) nicht über eine Spannklemme, sondern über eine Klemmplatte (58) festgelegt ist, von der eine Stütze (60) ausgeht, die am Steg (62) der Zunge (12) anliegt.
Auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erstreckt sich die Zwischenlage (56) bis in den Bereich der Abstützung der Klemmplatte (58) auf dem Zungenfuß (26).
Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, daß die Zwischenlage (56) durchgehend ausgebildet ist. Vielmehr können mehrere Zwischenlagen benutzt werden, die sich jeweils nur unterhalb des Backenschienenfußes (18) bzw. des Zungenschienenfußes (26) und gegebenenfalls bis in den Bereich der Abstützung der Befestigungselemente, also der Klemmplatte (58) bzw. des Gleit- bzw. Rollelementes (32) erstrecken.
Zu der Zwischenlage ist noch anzumerken, daß diese abschnittsweise strukturiert sein kann, um eine Bewegung in Richtung der Gleisachse relativ zu den umliegenden Elementen zu unterbinden. Eine Strukturierung kann z.B. durch eine Nase, eine Abkantung, einen Wulst oder ähnliches erfolgen.
Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Zunge festlegenden Befestigungen (Spann-32341 B/01.09.1992/kr-wi
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klemme, Klemmplatte) in regelmäßiger oder unregelmäßiger Reihenfolge angeordnet werden können.
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Claims (7)

DipL-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 1 Patentanwalt-European Patent Attorney BWG Butzbacher Weichenbau GmbH Wetzlarer Straße 101 Butzbach Batenfpnsprüche Dehnungsstoß für ein Gleisteil
1. Dehnungsstoß für ein auf einer Unterlage angeordnetes Gleisteil mit einer Backenschiene mit Backenschienenkopf, -steg und -fuß und relativ zu und entlang dieser verschiebbaren Zunge,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausbildung des Dehnungsstoßes die Backenschiene (10) in ihrer Längsrichtung zu der Zunge (12) verschiebbar angeordnet ist.
2. Dehnungsstoß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Backenschiene (10) bei deren Längsverschiebung in einem Bereich an der Zunge (12) anliegt, der einen der Biegelinie der Backenschiene entsprechenden Verlauf aufweist.
3. Dehnungsstoß nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Backenschiene (10) zumindest ein Befestigungsmittel (28) einwirkt, durch das ein Kraftschluß zwischen Backenschienenkopf (30) und Zunge (12) erfolgt.
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4. Dehnungsstoß nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Befestigungsmittel (28) im Übergangsbereich (34) von Backenschienenfuß (18) und -steg (36) zur Einleitung von Kraftkomponenten in Richtung sowohl der Unterlage (14) als auch des Backenschienenkopfes (30) abgestützt ist.
5. Dehnungsstoß nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen berührenden Flächen von Backenschienenfußunterseite und zugeordneter Abstütz- bzw. Gleitfläche ein Reibungskoeffizient &mgr;&Bgr; mit &mgr;&Bgr; ^ 0,1 und zwischen berührenden Flächen von Zungenfußunterseite und zugeordneter Abstützfläche ein Reibungskoeffizient &mgr;&zgr; mit &mgr;&zgr; ^ 0,3 besteht.
6. Dehnungsstoß nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Befestigungsmittel (28) ein sich auf dem Übergangsbereich (34) abstützendes Roll- oder Gleitelement (32) ist.
7. Dehnungsstoß nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Befestigungsmittel (28) vorzugsweise federvorgespannt mittelbar oder unmittelbar von der Unterlage (14) ausgeht.
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