DE202007003695U1

DE202007003695U1 - Befestigung von Schienen auf einem festen Hintergrund mit dem elastischen Befestigungselement aus dem Flachmaterial

Info

Publication number: DE202007003695U1
Application number: DE200720003695
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-11
Filing date: 2007-03-11
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: RU2007136637A; RU2383679C2

Abstract

Vorrichtung zur Befestigung einer Eisenbahnschiene (2) auf einer Schwelle (3), mit einer der Schiene seitlich haltenden Winkelführungsplatte (4), und einer elastischen Spannklemme (1) in Form einer gebogenen Platte mit einem vertikalen Loch zum Durchtritt einer Schwellenschraube (5) oder eines Bolzens oder einer Gewindestange, wobei die Spannklemme eine der Vertiefung (10) der Winkelführungsplatte angepasste Form hat, gekennzeichnet dadurch, dass die Spannklemme mit in ungebogenem Zustand einem annähernd Y-förmigen Profil mit zwei federnden Enden (7', 7'') und einem Ende (13) in Form einer Zunge mit einer Aussparung (15) zur Befestigung, und dass die Spannklemme in gebogenem Zustand so geformt ist, dass sich die Zunge (13) zwischen und etwas oberhalb der federnden Enden befindet und die Platte in der Mitte, seitlich gesehen, etwa C-förmig ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigung von Schienen auf einem festen Hintergrund mit einem elastischen Befestigungselement (Spannklemme) aus dem Flachmaterial, insbesondere für auf Betonschwellen liegenden Eisenbahnschienen. Zum Stand der Technik gehören zwei Arten der konstruktiven Ausführungen elastischen Schienenbefestigungssystemen:

(A). Die Schienenbefestigungen mit einer Spannklammer aus einem runden Draht oder Stabstahl. Die DE 39 180 91 C2 betrifft eine auf Betonschwellen vormontierbare Schienenbefestigung. Eine derartige Schienenbefestigung ist aus der DE-OS3400110 bekannt. Die DE 101 39 198 A1 beschreibt eine Befestigung einer in einen Schienenweg eingebaute Weiche auf einem Oberbau. Die DE 35 094 72 C2 betrifft ein Verankerungselement für Schienenbefestigungsanordnungen mit elastischen Befestigungsklammern, insbesondere für auf Betonschwellen liegenden Eisenbahnschienen mit einem Aufnahmeteil, das eine Aufnahmebohrung und eine in Schienenlängsrichtung verlaufende Abstützfläche für eine Befestigungsklammer (i.e. Spannklemme) aus einem runden Draht beinhaltet. Die dort beschriebenen Schienenbefestigungssysteme verwenden die Spannklemmen aus Stabstahl oder aus einem runden Draht. Zum Einen, ist die Herstellung der Spannklemme aus Stabstahl sehr aufwändig, weil sie eine große Anzahl von Biegeradien aufweist. Zum Zweiten, ist die Materialausnützung einer Spannklemme aus einem Rundmaterial mit dem konstanten Querschnitt auch nicht optimal, da das Biegemoment im Drahtquerschnitt vom Abstand zur an Enden wirkenden Kraft abhängt. Demzufolge ist die Beanspruchung über die Drahtachse variabel.
(B) Die Schienenbefestigungen mit einer Spannklammer aus einem Flachmaterial oder Platten. Die DE 691 00 583 T2 offenbart eine Schienenbefestigung mit einem elastischen metallischen Klemmteil (Spannklemme) in Form einer polygonalen, gewölbten Platte, welche ein Loch zum Durchtritt einer Schwellenschraube und einen Ansatz in Form einer Welle aufweist, die eine der Vertiefung der Winkelführungsplatte (Wiederlagers) angepasste Form hat, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Klemmteil in einer senkrecht zur Schiene orientierter Richtung gewölbt ist und das Loch des Klemmteils länglich ist, sodass der Klemmteil zwei stabilen Stellungen (eine Vorbereitungsstelle und eine Befestigungsstellung) einnehmen kann. Die WO02/022873A1 beschreibt zweifach gebogene, eine im Querschnitt etwa O-förmige Spannklemme. Der Zuschnitt der Klemme ist etwa Y-Förmig mit zwei federnden Enden an einer Seite und einem Ende an anderen Seite des Zuschnittes. Diese Spannklemme wird mit einem Gehäuse auf der Schwelle gehalten und benötigt daher keine Verschraubung mit z. B. einem Bolzen. Diese Befestigungselemente können bereits im Schwellenwerk auf die Schwelle montiert werden, benötigen allerdings eine spezielle Ausrüstung und besondere Werkzeuge. Die Materialausnützung bei dieser Spannklammer ist auch nicht optimal, da die Spannungen an der Oberfläche nicht konstant sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schienenbefestigung der eingangs genannten Art (B) so zu verbessern, dass sowohl die Spannklemme als auch die Winkelführungsplatte eine einfache Form aufweisen, verdrehsicherere Halterung der Spannklemme in der Vormontage- und in der Montagestellung mit einfachem Mittel gewährleistet ist, und die Spannklemme im Sinne der Materialausnützung und Abmessungen optimal ist. Besonders wichtig ist die Verwendung bestehender Technologie und Werkzeugen für die Montage und Instandhaltung der Schienenbefestigungssysteme. Die Auslegung der Spannklemme basiert auf den statischen Anforderungen gemäß CEN Schienenbefestigungsnorm EN13481-1 bis 7. Diese Normen legen die Schienendurchschubkraft und das Verdrehmoment der Befestigung fest. Daraus ergeben sich die Vorspannung im Montagezustand sowie die Federrate des elastischen Clips. Die Federrate wird dabei als Quotient der Vorspannkraft an federnden Enden und Federweg vom ungespannten zum vorgespannten Montagezustand definiert. Zum Erfüllen der statischen Anforderungen strebt man eine möglichst niedrige Federrate und möglichst hohe Vorspannkraft. Allgemein bekannt, dass die Einbauhöhe der Spannklemme aufgrund der Temperaturschwankungen, dynamischen Kräften und Kriecherscheinungen im Material schwankt. Mit einer niedrigen Federrate wird eine beinahe konstante Vorspannkraft bei etwas schwankender Vorspannhöhe der Befestigungsklemme erreicht. Ist die Federrate der Befestigungsklemme dagegen hoch, unterliegt die Vorspannkraft großen Schwankungen. Eine weitere besondere Forderung stellen die Maße des Systems dar. Die Abmessungen der Spannklemme sind in der Regel begrenzt und zum Teil durch geltende Industrienormen sowie von Ausmaßen der bereits verwendeten Serienelementen festgelegt. Im günstigsten Falle ermöglicht ein neues Schienebefestigungssystem den Austausch von existierenden Schienebefestigungssystemen und die Anwendung vom bestehenden Werkzeug. Verschnittsfreies Stanzen und minimale Zahl der nachfolgenden Biegungen des ausgestanzten Profils macht die wirtschaftliche Herstellung der Spannklemme aus dem Flachbandstahl oder Platten möglich. Mehrere Profile sollen dabei ineinander verschnittfrei geschachtelt werden.
Diese Aufgaben der Erfindung werden durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Schienenbefestigung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anschließend anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
1 einen Querschnitt durch Schienenprofil mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Schienenbefestigung in Montagestellung mit vorgespannten Spannklemme,
2 eine isometrische Darstellung der Schienenbefestigung in Montagestellung,
3 einen Querschnitt der erfindungsgemäß ausgebildeten Schienenbefestigung in Montagestellung mit nicht vorgespannten Spannklemme,
4 die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur Befestigung einer Eisenbahnschiene auf einer Schwelle, mit einer Winkelführungsplatte und einer elastischen Spannklemme. Spannklemme mit dem ovalen Loch im Vormontagezustand, welcher das ungehinderte Einliegen der Schiene ermöglicht,
5 die Vorrichtung mit der Spannklemme im Vormontagezustand, welcher das ungehinderte Einliegen der Schiene ermöglicht,
6 die Spannklemme mit dem etwa ovalen Loch im ungespannten Vormontagezustand,
7 den Y-förmigen Zuschnitt der Spannklemme mit dem etwa ovalen Loch. Die Spannklemme wird mit dem Verfahren des Biegens aus dem Bandstahl mit anschließender Wärmebehandlung hergestellt,
8 die Winkelführungsplatte für die Montage der Spannklemme mit dem etwa ovalen Loch,
9 die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur Befestigung einer Eisenbahnschiene auf einer Schwelle, mit einer Winkelführungsplatte und einer elastischen Spannklemme. Spannklemme mit dem runden Loch im ungespannten Montagezustand,
10 die Winkelführungsplatte für die Montage der Spannklemme mit dem etwa runden Loch,
11 die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur Befestigung einer Eisenbahnschiene auf einer Schwelle, mit einer Winkelführungsplatte und einer elastischen Spannklemme. Spannklemme mit dem runden Loch im verdrehten, ungespannten Vormontagezustand
12 die Spannklemme mit dem runden Loch im ungespannten Vormontagezustand,
13 den Y-förmigen Zuschnitt der Spannklemme mit dem etwa runden Loch. Die Spannklemme wird mit dem Verfahren des Biegens aus dem Bandstahl mit anschließender Wärmebehandlung hergestellt,
14 die Spannklemme mit dem zur Schiene hin offenen Loch (21) im ungespannten Vormontagezustand,
15 den Y-förmigen Zuschnitt der Spannklemme mit dem zur Schiene hin offenen Loch. Die Spannklemme wird mit dem Verfahren des Biegens aus dem Bandstahl mit anschließender Wärmebehandlung hergestellt.
Befestigung von Schienen auf einem festen Hintergrund mit dem elastischen Befestigungselement aus dem Flachmaterial
Tabelle 1 Bezeichnungen

Claims

Vorrichtung zur Befestigung einer Eisenbahnschiene (2) auf einer Schwelle (3), mit einer der Schiene seitlich haltenden Winkelführungsplatte (4), und einer elastischen Spannklemme (1) in Form einer gebogenen Platte mit einem vertikalen Loch zum Durchtritt einer Schwellenschraube (5) oder eines Bolzens oder einer Gewindestange, wobei die Spannklemme eine der Vertiefung (10) der Winkelführungsplatte angepasste Form hat, gekennzeichnet dadurch, dass die Spannklemme mit in ungebogenem Zustand einem annähernd Y-förmigen Profil mit zwei federnden Enden (7', 7'') und einem Ende (13) in Form einer Zunge mit einer Aussparung (15) zur Befestigung, und dass die Spannklemme in gebogenem Zustand so geformt ist, dass sich die Zunge (13) zwischen und etwas oberhalb der federnden Enden befindet und die Platte in der Mitte, seitlich gesehen, etwa C-förmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1., die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich in der Montagestellung ihre zwei federnden Enden (7', 7'') der Spannklemme an der Oberfläche des Schienenfußes (8) abstützen und die Schiene an der Schwelle (3) mit bestimmter Vorspannkraft drucken, wobei die gebogene C-förmige Fläche etwa in der Mitte der Feder (1) in der Vertiefung (10) der Winkelführungsplatte zum Zweck der Verdrehsicherung seitlich gehalten wird und zum Zweck der Seitenkraftübertragung senkrecht zum Schienenrichtung in die Vertiefung (10) und (11) abstutzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 2., die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Winkelführungsplatte ein vertikales Loch (22) zum Durchtritt einer Schwellenschraube (5) oder einen Bolzen oder eine Gewindestange besitzt und an der zur Schiene gegenüberliegenden Seite ein Profil (9) in Form einer nach unten gerichteten Welle hat, welche dazu bestimmt ist, in einer zum Profil (9) angepassten Vertiefung (12) in der Schwelle einzugreifen, die etwa parallel zur Schiene vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1., die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zunge (13) der Spannklemme in ungebogenem Zustand dem Schnitt (17) zwischen den zwei federnden Enden (7', 7'') entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1., die dadurch gekennzeichnet ist, dass in der Zunge (13) der Spannklemme eine Aussparung in der Form eines etwa ovalen Längslochs (15) gegeben ist, welches die Befestigung (5) durch eine Schraube, einen Bolzen oder eine Gewindestange ermöglicht, und das Verschieben der Spannklemme von der Schiene weg und zur Schiene erlaubt.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 5., die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannklemme (1) in der Vormontagestellung von der Schiene angehoben und verschoben ist, und die Spannklemme vom Bolzen an der Winkelführungsplatte gehalten ist, so dass die gebogene, annähernd C-förmige Fläche an der Schienenaußenkante aufliegt und die federnden Enden das ungehinderte Einlegen der Schiene (2) ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1., die dadurch gekennzeichnet ist, dass in der Zunge (13) der Spannklemme eine Aussparung in der Form eines etwa runden Lochs (20) gegeben ist, welches die Befestigung (5) durch eine Schraube, einen Bolzen oder eine Gewindestange gewährleistet, und das Verdrehen der Spannklemme zum Einlegen der Schiene ermöglicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 7., die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannklemme (1) in der Vormontagestellung von der Schiene angehoben und verdreht ist und die Spannklemme vom Bolzen (5) an der Winkelführungsplatte (4) gehalten ist, so dass die gebogene, annähernd C-förmige Fläche an der Schienenaußenkante aufliegt, und die federnden Enden das Einlegen der Schiene erlauben.
Vorrichtung nach Anspruch 1., die dadurch gekennzeichnet ist, dass in der Zunge die Spannklemme (1) eine Aussparung in der Form eines Lochs mit einer Öffnung zur Schiene hin (21) gegeben ist, welche die Befestigung (5) durch eine Schraube, einen Bolzen oder eine Gewindestange ermöglicht und das Einschieben der Spannklemme zur Schiene hin erlaubt.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 9., die dadurch gekennzeichnet ist, dass bei der Montage die Spannklemme mit den federnden Enden (7', 7'') an den Schienefuß (8) angelegt wird und dann mit Bolzen (5) zur Befestigung an der Winkelführungsplatte (4) verschraubt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass die Zunge (13) der Spannklemme über dem Schienenfuß hängt und eine Sicherung gegen Abhebebewegungen des Schienenfußes (8) gewährleistet, die Kippbewegungen der Schiene dämpfend auffängt und das Herausspringen der Schiene (2) aus der Befestigung bei kritischen Belastungen verhindert.
Vorrichtung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Spannklemme (1) aus dem Federstahl hergestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 12. die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannklemme (1) mit dem Verfahren des Kaltbiegens aus dem Federstahl mit anschließender Wärmebehandlung (Vergüten, Anlassen, Abschrecken) hergestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 12. die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannklemme (1) mit dem Verfahren des Warmbiegens aus dem Federstahl mit anschließender Wärmebehandlung (Vergüten, Anlassen) hergestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1., 12. und 13 die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannklemme (1) mit dem Verfahren der induktiven Erwärmung hergestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1., 12. und 14 die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannklemme (1) mit dem Verfahren der induktiven Erwärmung hergestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1., gekennzeichnet durch Abflachungen an den federnden Enden (7'), (7'') und/oder (13) der Spannklemme (1).
Vorrichtung nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass die Spannklemme (1) aus einem Bandmaterial gestanzt ist, in der Weise, dass die Kontur der Zunge in flachem Zustand (18) der Kontur der federnden Enden entspricht, so dass materialsparend kein Verschnitt entsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass die Spannklemmen (1) aus einem Bandmaterial ausgestanzt ist, in der Wiese, dass die Federn ineinander geschachtelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 12., gekennzeichnet dadurch, dass Kanten der Spannklemme (19'), (19'') abgerundet sind, um eine Spannungsreduktion zu erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1. und 12., gekennzeichnet dadurch, dass der Schnitt von Spannklemme (1) etwa konstante Spannungen im Material aufweist und eine optimale Materialausnützung gewährleistet.
Vorrichtung nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass zwischen der Schiene (2) und Schwelle (3) eine elastische, widerstandsfähige Unterlage zur Dämpfung und/oder Isolierung eingesetzt wird.