DE3326103A1

DE3326103A1 - Gelenkige stossverbindung fuer aufhaengbare schienen von einschienenhaengebahnen

Info

Publication number: DE3326103A1
Application number: DE19833326103
Authority: DE
Inventors: Josef 5110 Alsdorf Hilgers; Gerhard Dipl.-Ing. 5180 Eschweiler Siebert; Otto Dipl.-Ing. Wilden
Original assignee: MUCKENHAUPT GmbH
Current assignee: Plettac GmbH
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1983-07-20
Publication date: 1985-03-14
Also published as: EP0151160B1; IT8467734A1; IT8467734A0; DE3460994D1; EP0151160A1; WO1985000629A1; BG46907A3; IT8453654V0; YU129584A; ES534458A0; ES8505003A1; IT1180076B

Description

Gelenkige Stoßverbindung für aufhängbare
Schienen von Einschienenhängebahnen Die Erfindung betrifft eine gelenkige Stoßverbindung für aufhängbare Schienen von Einschienenhängebahnen mit auf den Unterflanschen laufenden Fahrzeugrädern, bei welcher zwischen den Oberflanschen Verbindungsmittel vorgesehen sind, die zur Aufhängung der Schienen im Bereich des Schienenstoßes dienen und derart kreisbogenförmig aneinander geführt sind, daß sie eine Verschwenkung der Schienen in der vertikalen Längsmittenebene um ein Gelenk im Bereich der Unterflansche zulassen und vertikale und horizontale Querkräfte von einem Schienenende auf das andere übertragen, wobei das Gelenk im Bereich der Unterflansche in Schienenlängsrichtung zugfest, gegen vertikale und horizontale Ouerkräfte jedoch nachgiebig ausgebildet ist.
Bei einer nach dem Stande der Technik ( DE-PS 24 19062) bekannten Stoßverbindung der genannten Art bestehen die Verbindungsmittel im Bereich der Oberflansche aus einem dem einen Schienenende zugeordneten kreisbogenförmigen Zapfen, der in eine dem anderen Schienenende zugeordnete Führungsöse eingreift, die zugleich mit einem Aufhängehaken für die Aufhängung der Schienen im Bereich des Schienenstoßes versehen ist. Der Mittelpunkt des Kreisbogens liegt unterhalb des Unterflansches in der Höhe des dort befindlichen, die Unterflansche verbindenden Gelenkes. Dieses Gelenk zwischen den Unterflanschen weist einen in Schienenlängsrichtung verlaufenden zugfesten Schraubenbolzen auf, der mit horizontalem und vertikalem Spiel an den benachbarten Unterflanschen zugeordneten Befestigungselementen angreift und von einem zwischen beiden Schienen angeordneten, vorgespannten elastischen Füllstück unter Zugspannung gehalten wird.
Diese nach dem Stande der Technik vorbekannte Stoßverbindung hat den Vorteil, daß im Bereich der Lücke zwischen den Unterflanschen nur geringe Stoßbelastungen auftreten, weil das zwischen den Schienen befindliche elastische Füllstück die unvermeidlich auftretenden Stöße dämpft. Die gegen Querkräfte nachgiebige Ausbildung der Verbindung zwischen den Unterflanschen hat den Vorteil, daß ein Verschleiß durch Querkräfte im Bereich der Unterflanschverbindung nicht auftreten kann, setzt aber voraus, daß die Verbindung im Bereich der Oberflansche so ausgebildet ist, daß sie alle Querkräfte, insbesondere die durch das Gewicht der Fahrzeuge verursachten vertikalen Querkräfte, aufzunehmen vermag.
Beim Betrieb von Einschienenhängebahnen geht man in der neuesten Zeit fortschreitend von seilgezogenen Zugeinheiten über zu selbstfahrenden Zugeinheiten mit Hängebahnlokomotive. Dies führt zu erheblich gesteigerten Fahrzeuggewichten und zu einer andersartigen Belastung der Schienenverbindung, weil neben dem Fahrzeuggewicht auch noch die Zugkräfte abgestützt werden müssen, die sonst von dem Zugseil aufgenommen werden. Für die Aufnahme der Zugkräfte ist die Schienenverbindung gemäß dem Gattungsbegriff aufgrund der besonderen Konstruktion der Verbindungsmittel im Bereich der Unterflanscae besonders gut geeignet, weil sie aufgrund des vorgespannten elastischen Zwischenstückes weitestgehend spielfrei bleibt, so daß es praktisch zu keinem Verschleiß kommt. Wegen der gesteigerten Fahrzeuggewichte treten allerdings Schwierigkeiten im Bereich der Verbindungsmittel zwischen den Oberflanschen auf. Dadurch, daß die Aufhängung im Bereich der Stoßverbindung nur an einem der aneinanderstoßenden Schienenenden erfolgt, muß der gebogene Führungszapfen allein die gesamten durch das Fahrzeuggewicht verursachten Querkräfte übertragen. Hinzu kommt, daß die beim Uberfahren der Stoßlücke unvermeidbar auftretenden Stoßkräfte über einen verhältnismäßig langen Hebelarm auf den gebogenen Führungszapfen und dessen Führung einwirken. Haben sich der gebogene Führungszapfen und/oder dessen Führung aufgrund dieser Belastungen erst einmal - wenn auch nur geringfügig - verformt, schreitet der weitere Verschleiß schnell fort, weil es dann aufgrund des Höhenversatzes der Laufflächen der Unterflansche zu fortschreitend stärkeren Stoßbelastungen kommt.
Nach dem Stande der Technik (DE-AS 25 o8 739) ist weiterhin eine gelenkige Stoßverbindung für aufhängbare Schienen von Einschienenhängebahnen bekannt, bei der unterhalb der Unterflansche ein die Querkräfte aufnehmendes Bolzengelenk mit quer zur Schienenlängsrichtung verlaufendem Gelenkbolzen und zwischen den Oberflanschen einander in Schienenlängsrichtung überlappende Aufhängebleche vorgesehen sind, die im Uberlappungsbereich mit in Schienenlängsrichtung aufgeweiteten Langlöchern versehen sind, die zur Aufnahme eines Aufhängebolzens dienen. Die derart ausgebildete Verbindung zwischen den Oberflanschen hat jedoch den Nachteil, daß sie nur in Kombination mit die Querkräfte aufnehmenden Verbindungsmitteln zwischen den Unterflanschen verwendet werden kann. Anderenfalls besteht die Gefahr, daß es bei einer Abwinkelung einer der Schienen in vertikaler Längsebene zu einem Höhenversatz zwischen den aneinanderstoßenden Schienen kommt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Stoßverbindung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 dahingehend weiterzubilden, daß sie besser dazu geeignet ist, die durch das Fahrzeuggewicht verursachten Querkräfte zu übertragen, und außerdem die unvermeidlichen Stoßkräfte beim Überfahren der Stoßlücke und deren schädliche Auswirkungen auf ein Minimum reduziert.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer gelenkigen Stoßverbindung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 vor, daß die Verbindungsmittel zwischen den Oberflanschen aus auf den Oberflanschen befestigten Aufhängeblechen bestehen, die sich in Schienenlängsrichtung überlappen und im Überlappungsbereich mit sich deckenden kreisbogenförmig aufgeweiteten Langlöchern versehen sind, die zur Aufnahme eines Aufhängebolzens dienen, wobei der Mittelpunkt der beiden Kreisbögen in der Mitte der Stoßlücke und in der Höhe der Laufflächen auf der Oberseite der Unterflansche der Schienen liegt.
Die Stoßverbindung gemäß der Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß beide Aufhängelaschen direkt mit dem Aufhängebolzen verbunden sind, so daß die durch das Fahrzeuggewicht verursachten Querkräfte nicht von einem Schienenende auf das andere übertragen zu werden brauchen. Diese Querkräfte werden vielmehr von jedem Schienenende aus über die zugehörigen Aufhängebleche direkt in den Aufhängebolzen eingeleitet. Weiterhin hat die Anordnung der Mittelpunkte der Kreisbögen der Langlöcher in der Mitte der Stoßlücke und in der Höhe der Laufflächen an der Oberseite der Unterflansche den Vorteil, daß die von den Fahrzeugrädern zu überfahrende Stoßlücke bei allen möglichen Winkelstellungen der Schiene in der vertikalen Schwenkebene minimal schmal bleibt und daß die von den Lochleibungen der beiden Langlöcher erzeugten Reaktionskräfte auf die Mitte der Stoßlücke in der Höhe der Laufflächen gerichtet sind, d. h. genau auf den Punkt, von dem die beim Überfahren der Stoßlücke erzeugten Stoßkräfte ausgehen. Infolgedessen erzeugen die beim Überfahren der Stoßlücke unvermeidlich auftretenden Stoßkräfte praktisch keine zusätzlichen Zug- oder Druckspannungen, die von der Verbindung zwischen den Unterflanschen aufgenommen werden müßten. Weitere Vorteile der Stoßverbindung gemäß der Erfindung liegen in dem erkennbar robusten und einfachen Aufbau sowie in der besonders einfachen Fertigung, weil es bei der Fertigung im wesentlichen nur auf die Maßhaltigkeit der kreisbogenförmigen Langlöcher im Bezug auf die Oberseite der Unterflansche ankommt, im übrigen aber erhebliche Fertigungstoleranzen zugelassen werden können.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Stoßverbindung gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Aufhängebleche an einem Ende der Schiene auf der einen Seite der vertikalen Längsmittenebene der Schiene und am anderen Ende auf der gegenüberliegenden Seite der vertikalen Längsmittenebene der Schiene angeordnet sind. Auf diese Weise erhalten die Schienen an beiden Schienenenden eine völlig identische Ausgestaltung um 18 0 seitenverkehrt, so daß die Schienen beim Einbau nicht gewendet zu werden brauchen, gleichgültig wie sie antransportiert worden sind. Dies ist insbesondere in engen Bergbaustrecken von großer Wichtigkeit. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß jede Einzelschiene aus dem verspannten Schienenstrang seitlich ausgebaut und ausgewechselt werden kann.
Der Aufhängebolzen wird zweckmäßig von einem Schäkel getragen, der die beiden Aufhängebleche umgreift. Auf diese Weise erfahren die beiden Aufhängebleche auf besonders einfache Weise eine seitliche Führung gegen horizontale Querkräfte. Gegen solche horizontalen Querkräfte können auch allerdings andere geeignete Führungsmittel vorgesehen werden.
Um die spezifische Flächenpressung zwischen dem Aufhängebolzen und den Lochleibungen der Langlöcher möglichst gering zu halten, ist weiterhin vorgesehen, daß der Aufhängebolzen an seiner nach oben weisenden Seite abgeflacht ausgebildet ist, wobei die Abflachung dem Kurvenradius der Lochleibung der Langlöcher angepaßt ist. Auf diese verteilen sich die Aufhängekräfte auf eine verhältnismäßig große Fläche, so daß auch bei großen Lasten Verformungen an der Oberfläche des Bolzens und/oder an den Lochleibungen der Langlöcher nicht zu befürchten sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stoßverbindung gemäß der Erfindung bei gelöster Verbindung zwischen den Oberflanschen; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A - A in Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Schienenabschnitt.
In der Zeichnung sind die aneinanderstoßenden Schienenabschnitte mit den Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnet.
Bei den Schienen handelt es sich um I-Träger, deren Steg vertikal angeordnet ist, so daß die nach oben weisenden Flächen der Unterflansche die Laufflächen 3 für die Fahrzeugräder der Einschienenhängebahn bilden. Die Stoßverbindung-besteht aus einem im Bereich der Unterflansche angeordneten Gelenk, welches in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet ist, und den im Bereich der Oberflansche angeordneten Verbindungsmitteln, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet sind.
Das Gelenk im Bereich der Unterflansche weist zwei Befestigungsblöcke 6 auf, die unter die Unterflansche der Schienenabschnitte 1 bzw. 2 geschweißt sind. In jedem Befestigungsblock 6 befindet sich eine in Schienenlängsrichtung verlaufende Bohrung, durch welche ein in Schienenlängsrichtung verlaufender Schraubenbolzen 7 durchgesteckt ist. Zwischen dem Schraubenbolzen 7 und den Bohrungen in den Befestigungsblöcken 6 ist sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung das für die Abwinkelung der Schienenabschnitte 1 und 2 erforderliche Spiel vorhanden. Zwischen den Befestigungsblöcken 6 ist ein Füllstück 8 angeordnet, welches auf den Schraubenbolzen 7 aufgesteckt ist und die Stoßlücke zwischen den Unterflanschen der Schienenabschnitte 2 und 3 ausfüllt. Auf das Ende des Schraubenbolzens 7 ist eine Mutter 9 aufgeschraubt, die selbsthemmend ausgebildet ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, kann durch Anziehen der Mutter 9 das in der Stoßlücke befindliche Füllstück 8 vorgespannt werden. Aufgrund des Spiels zwischen dem Schraubenbolzen 7 und den Bohrungen in den Befestigungsblöcken 6 können sich die Schienenabschnitte 1 und 2 gegeneinander ver- schwenken, wobei die Schwenkachse nicht durch die Konstruktion des Gelenkes 4, sondern allein durch die nachfolgend erläuterte Konstruktion der Verbindungsmittel 5 zwischen den Oberflanschen bestimmt ist. Das Gelenk 4 nimmt nur Zugkräfte auf, nicht aber quer zur Schienenlängsrichtung gerichtete Querkräfte.
Die Verbindungsmittel 5 zwischen den Oberflanschen bestehen aus Aufhängebleche lo, die auf die Oberflansche der aneinanderstoßenden Schienenabschnitte 1 bzw. 2 aufgeschweißt sind und sich in Schienenlängsrichtung überlappen. Im Überlappungsbereich sind die Aufhängebleche 10 mit sich deckenden, kreisbogenförmig aufgeweiteten Langlöchern 11 versehen, die zur Aufnahme eines Aufhängebolzenz 12 dienen. Dabei liegt der Mittelpunkt 13 der beiden Kreisbögen in der Mitte der Stoßlücke und in der Höhe der Laufflächen 3 auf der Oberseite der Unterflansche der Schienenabschnitte 1 bzw. 2 . Der Aufhängebolzen 12 ist an seiner nach oben weisenden Seite abgeflacht ausgebildet, wobei die Abflachung 12a der kreisbogenförmigen Lochleibung der Langlöcher 11 angepaßt ist.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Aufhängebleche an einem Ende jedes Schienenabschnittes 1 bzw.
2 auf der einen Seite der vertikalen Längsmittenebene und am anderen Ende auf der gegenüberliegenden Seite der vertikalen Längsmittenebene angeordnet. Infolgedessen behält die Schiene bei einer Verdrehung um 180 ° um eine senkrecht zur Papierebene verlaufende Mittenachse ihre Konfiguration bei, so daß die Schiene in beiden Richtungen eingebaut werden kann.
Der Aufhängebolzen 12 wird von einem Schäkel 14 getragen, der die beiden aneinander zu befestigenden Aufhängebleche umgreift und zusammenhält.
Zum Zusammenbau der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Teile wird der Aufhängebolzen 12 aus dem Schake 14 herausgezogen. Dann wird der Schäkel. 14 so über die beiden Aufhängebleche 1o gesteckt, daß die Bolzenaugen im Schäkel 14 mit den beiden Langlöchern 11 fluchten. Abschließend wird der Aufhängebolzen 12 ein gesteckt und durch geeignete Sicherungsmittel 15 gegen Herausfallen gesichert.

Claims

Patentansprüche 1. Gelenkige Stoßverbindung für aufhängbare Schienen von Einschienenhängebahnen mit auf den Unterflanschen laufenden Fahrzeugrädern, bei welcher zwischen den Oberflanschen Verbindungsmittel vorgesehen sind, die zur Aufhängung der Schienen im Bereich des Schienenstosses dienen und derart kreisbogenförmig aneinander geführt sind, daß sie eine Verschwenkung der Schienen in der vertikalen Längsrnittenebene um ein Gelenk im Bereich der Unterflansche zulassen und vertikale und horizontale Querkräfte von einem Schienenende auf das andere übertragen, wobei das Gelenk im Bereich der Unterflansche in Schienenlängsrichtung zugfest, gegen vertikale und horizontale Querkräfte jedoch nachgiebig ausgebildet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verbindungsmittel (5) zwischen den Oberflanschen aus auf den Oberflanschen befestigten Aufhängeblechen (io) bestehen, die sich in Schienenlängsrichtung überlappen und im Überlappungsbereich mit sich deckenden, kreisbogenförmig aufgeweiteten Langlöchern (11) versehen sind, die zur Aufnahme eines Aufhängebolzens (12) dienen, wobei der Mittelpunkt (13) der beiden Kreisbögen in der Mitte der Stoßlücke und in der Höhe der Laufflächen auf der Oberseite der Unterflansche der Schienen liegt.
2. Stoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängebleche (io) an einem Ende der Schiene auf der einen Seite der vertikalen Längsmittenebene der Schiene und am anderen Ende auf der gegenüberliegenden Seite der vertikalen Längsmittenebene der Schiene angeordnet sind.
3. Stoßverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufhängebolzen (12) von einem Schäkel (14) getragen wird, der die beiden Aufhängebleche (lo) umgreift.
4. Stoßverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufhängebolzen (12) an seiner nach oben weisenden Seite abgeflacht ausgebildet, wobei die Abflachung (12a) dem Krümmungsradius der Lochleibung der Langlöcher (11) angepaßt ist.