DE519818C

DE519818C - Rail joint connection with a raised elastic auxiliary rail arranged on one side of the rail ends

Info

Publication number: DE519818C
Application number: DEH108149D
Authority: DE
Original assignee: WIRTSCHAFTLICHEN BAHNOBERBAU M
Current assignee: WIRTSCHAFTLICHEN BAHNOBERBAU M
Priority date: 1926-09-23
Filing date: 1926-09-23
Publication date: 1932-04-15

Description

Schienenstoßverbindung mit einer einseitig der Schienenenden angeordneten überhöhten elastischen Hilfsschiene Die Erfindung bezieht sich auf eine Schienenstoßverbindung und bezweckt Verbesserungen, wodurch ein vollkommen schlagfreies Überleiten des Rades über den Schienenstoß erzielt wird. Als Ursache für die Entstehung des Schlages beim Überfahren der Stoßstelle wurde bisher allgemein die Unterbrechung der Fahrbahn durch die Stoßlücke angesehen. Die bekannten Ausführungen der Schienenstoßverbindung beschränken sich daher in ihrer Wirkung ausschließlich darauf, dem Rad an der Stoßstelle eine derartige Führung zu geben, daß es in die Stoßlücke nicht hineinsinken kann, daß also mit anderen Worten die Stoßlücke überbrückt ist. Zu dem Zweck hat man beispielsweise neben den Schienenenden eine starre Hilfsschiene angeordnet. Vielfach ist diese starre Hilfsschiene neben der Stoßlücke gegenüber der Schienenlauffläche überhöht, zu dein Zweck, das Rad gewissermaßen über die Stoßlücke hinwegzuheben. Man hat auch schon vorgeschlagen, die Hilfsschiene in Richtung des Raddruckes federnd nachgiebig auszubilden, um den beim Überfahren der Stoßlücke entstehenden Stoß elastisch aufzufangen. Damit diese Wirkung bei jeder praktisch vorkommenden Radlast gewährleistet wird, hat man die Lauffläche dieser elastischen Hilfsschiene, die ihrer Aufgabe entsprechend auch als Stoßfangschiene bezeichnet wird, neben der Stoßlücke um ein derartiges Maß über der Schienenlauffläche überhöht angeordnet, daß unter der zulässigen Höchstlast die Lauffläche der Hilfsschiene und der Schienenenden in einer Ebene liegen. Diese Überhöhung beträgt praktisch etwa 2 bis 3 mm.Rail joint connection with one arranged on one side of the rail ends Elevated elastic auxiliary rail The invention relates to a rail joint connection and aims to improve, whereby a completely impact-free transition of the Wheel is achieved over the rail joint. As the cause of the occurrence of the blow when driving over the joint the interruption of the road was previously generally used viewed through the joint gap. The known versions of the rail joint connection are therefore limited in their effect exclusively to the wheel at the joint to give such guidance that it cannot sink into the joint gap, that in other words the gap is bridged. One has for example a rigid auxiliary rail is arranged next to the rail ends. In many cases this is rigid auxiliary rail next to the joint gap opposite the rail running surface, for the purpose of lifting the wheel over the gap. One also has already proposed that the auxiliary rail resiliently yielding in the direction of the wheel pressure train in order to elastically absorb the shock that occurs when driving over the joint gap. So that this effect is guaranteed with every practically occurring wheel load, one has the running surface of this elastic auxiliary rail, which corresponds to its task is also referred to as a bumper rail, in addition to the joint gap around such a Dimension above the rail running surface arranged excessively that below the maximum permissible load the running surface of the auxiliary rail and the rail ends lie in one plane. These Elevation is practically about 2 to 3 mm.

Alle diese bekannten Hilfsschienen sind niemals in ausgedehntem Maße verwendet worden, da sie die darin geknüpften Erwartungen nur zum allergeringsten Teil erfüllt haben. Der Grund hierfür liegt darin, daß bei der Ausbildung und Anordnung der Hilfsschienen von Voraussetzungen ausgegangen wurde, die den tatsächlichen Verhältnissen und Vorgängen beim @?berfahreri der Stoßstelle nicht entsprechen.All of these known auxiliary rails are never extensive has been used because they only marginally meet the expectations Have fulfilled part. The reason for this is that in the training and arrangement The auxiliary rails were based on conditions that reflect the actual circumstances and processes at @? überfahreri do not correspond to the joint.

Durch eingehende Untersuchungen wurde ermittelt, daß die Entstehung des den starken Verschleiß an den Schienenköpfen, die Zerstörung ihrer Verbindung und Lagerung bewirkenden Schlages in der Hauptsache als eine Folge der an der Stoßstelle gegenüber der ununterbrochenen Schiene auftretenden Änderung des statischen Verhaltens und der damit verbundenen Änderung der das Rad begleitenden Senkungskurve oder Biegungswelle anzusehen ist. Die Gestalt dieser Senkungskurve im Bereich der Stoßverbindung hängt im wesentlichen ab von der Art der Verbindung und Lagerung der Schienenenden. In jedem Falle ist durch die Änderung der Senkungskurve im Bereich der Stoßverbindung eine plötzliche Richtungsänderung des Rades bedingt. Infolge der Trägheit der bewegten Massen treten bei einem Anstieg der Fahrbahn an den Schienenenden außerordentlich hohe Raddrücke auf, während nach einem Absinken der Fahrbahn unter der Radlast das Rad wieder eine plötzliche Aufwärtsbeschleunigung bis zur geradlinigen Fahrbahn erfährt und dabei starke Beanspruchungen an den Schienen verursacht. Der erstere Fall kann beispielsweise dann eintreten, wenn die Schienenenden auf einer gemeinsamen Breitschwelle gelagert sind, welche im Vergleich zu den übrigen Schwellen weniger nachgiebig sind. Hierbei ergibt sich vielfach vor der Stoßlücke unter der Radlast ein Anstieg der Fahrbahn, wodurch das Rad infolge seiner Trägheit gezwungen wird, sich vor der Stoßlücke von der Schienenfläche abzuheben und über die Lücke hinweg auf die nächste Schiene zu springen. Der Anstieg der Fahrbahn vor der Stoßlücke und infolgedessen der Sprung des Rades ist um so größer, je widerstandsfähiger die Schienenbettung an der Stoßstelle ist. Bei dem praktisch am meisten vorkommenden Fall eines Abstieges der Fahrbahn vor der Stoßlücke, das heißt einer Senkung des einen Schienenendes unter der Radlast, findet ein Aufprall des Rades auf das jeweils hinter der Stoßlücke befindliche, den wiederansteigenden Teil der Fahrbahn bildende Schienenende statt.Thorough research has shown that the emergence the heavy wear on the rail heads, the destruction of their connection and storage causing impact mainly as a result of the impact at the joint change in static behavior compared to the uninterrupted rail and the associated change in the sagging curve or bending wave accompanying the wheel is to be seen. The shape of this sagging curve in the area of the butt joint depends essentially depends on the type of connection and storage of the rail ends. In in each case is due to the change in the sagging curve in the area of the butt joint causes a sudden change in direction of the wheel. As a result of the inertia of the moving Masses occur extraordinarily at the rail ends when the roadway rises high wheel pressures on while after a drop in the road surface the wheel load the wheel again a sudden upward acceleration up to a straight line The track experiences and causes heavy loads on the rails. Of the the former case can occur, for example, when the rail ends on a common wide sleepers are stored, which compared to the other sleepers are less resilient. This often results in front of the joint gap under the Wheel load an increase in the road surface, which forces the wheel as a result of its inertia to stand out from the rail surface in front of the joint gap and over the gap to jump off onto the next rail. The rise in the roadway in front of the gap and consequently the leap of the wheel is greater, the more resistant it is Rail bedding is at the joint. With the practically most common one In the event of a descent of the roadway in front of the joint gap, i.e. a lowering of the one end of the rail under the wheel load, the wheel hits the respective one located behind the joint, forming the re-rising part of the roadway End of rail instead.

Unter Zugrundelegung dieser Erkenntnisse werden nach der Erfindung Vorkehrungen getroffen, um in jedem Falle die Richtungsänderungen des Rades beim Überfahren der Stoßverbindung zu beseitigen oder doch so allmählich wie möglich zu gestalten, um die Entstehung von Stößen oder Schlägen von vornherein ganz zu vermeiden. Bedingung hierfür ist, daß im Bereich des von der normalen geradlinigen Fahrbahn infolge der Änderung der Senkungskurve abweichenden Abschnittes das Rad von der Schienenlauffläche abgehoben wird, daß also im Falle eines Anstieges der Fahrbahn vor der Stoßlücke eine bogenartige Überbrückung und im Falle eines Absinkens eine Abflachung des von der geradlinigen Fahrbahn abweichenden Abschnittes geschaffen wird. Diese Bedingung kann durch die bisher bekannte Anordnung und Ausbildung der Hilfsschiene, sei es daß diese starr oder elastisch ist, nicht erfüllt werden, zumal wenn diese Hilfsschiene mit den Schienenenden verbunden ist und deren Bewegungen mitmachen muß. Im günstigsten Falle konnte bisher erreicht werden, daß die Stöße oder Schläge und der damit verbundene Werkstoffverschleiß zum Teil von der Hilfsschiene aufgenommen und zum anderen Teil an die das Rad von der Hilfsschiene wieder aufnehmende Stelle der ankommenden Schiene verlegt werden.On the basis of these findings, according to the invention Precautions have been taken to avoid changes in direction of the wheel when Eliminate overrunning the butt joint or as gradually as possible to design in order to prevent the occurrence of bumps or blows from the outset avoid. Condition for this is that in the range of the normal rectilinear Lane as a result of the change in the lowering curve deviating section the wheel is lifted from the rail running surface, so that in the event of an increase in the Carriageway in front of the gap an arch-like bridge and in the event of a sinking created a flattening of the section deviating from the straight roadway will. This condition can be achieved by the previously known arrangement and design of the Auxiliary rail, be it that this is rigid or elastic, cannot be met, especially since when this auxiliary rail is connected to the rail ends and their movements must participate. In the best case it could be achieved so far that the shocks or blows and the associated material wear and tear, in part from the auxiliary rail added and on the other part of the receiving the wheel from the auxiliary rail again Place of the incoming rail.

Die Erfindung geht von einer elastischen und gegenüber der Schienenlauffläche überhöhten Hilfsschiene aus. Zuzn Unterschied von der bekannten Ausführung ist jedoch die Anordnung getroffen, daß diese Hilfsschiene gegenüber der eigentlichen Lauffläche bei jeder Belastung überhöht bleibt, damit das Rad im Bereich des von der normalen geradlinien Fahrbahn abweichenden Abschnittes der' Schienenlauffläche von dieser abgehoben wird.The invention is based on an elastic and opposite the rail running surface elevated auxiliary rail. However, there is a difference from the known design made the arrangement that this auxiliary rail opposite the actual running surface with every load remains excessive, so that the bike in the range of the normal straight lane deviating section of the 'rail running surface from this is lifted.

Die Länge des überhöhten Teiles der Hilfsschiene richtet sich nach der Art der Lagerung oder Bettung der Schienenenden. Für den Fall, daß die Stoßstelle zwischen zwei Schwellen sozusagen schwebend angeordnet ist. besitzt der überhöhte Teil der Schiene etwa die Länge des Abstandes zwischen den beiden Schwellen. Sind dagegen die Schienenenden auf einer gemeinsamen Breitschwelle gelagert, so wird die Länge der Überhöhung zweckmäßig so gewählt, daß sich die Überhöhung bis etwa zur Mitte zwischen der Breitschwelle und den beiden Nachbarschwellen erstreckt.The length of the elevated part of the auxiliary rail depends on the type of bedding or bedding of the rail ends. In the event that the joint is arranged so to speak floating between two thresholds. owns the inflated Part of the rail about the length of the distance between the two sleepers. Are on the other hand, the rail ends are stored on a common wide sleeper the length of the elevation expediently chosen so that the elevation is up to about extends to the middle between the broad sleeper and the two neighboring sleepers.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.Exemplary embodiments are shown in the drawing.

In Abb. z sind die beim Überfahren eines Schienenstoßes auftretenden Bewegungsvorgänge bei einem Scbienenstrang erläutert, bei ,welchem die Schienenenden auf einer Breitschwelle gelagert sind.In Fig. Z are those that occur when driving over a rail joint Movement processes in a Scbienenstrang explained in which the rail ends are stored on a wide sleeper.

Abb. a und 3 zeigen in Seitenansicht bzw. im Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. z eine Ausführungsform der Schienenstoßv erbindung mit auf einer Breitschwelle gelagerten Schienenenden.Fig. A and 3 show in side view and in section along the line 3-3 of Fig. Z an embodiment of the rail joint connection with on a wide sleeper stored rail ends.

Abb.4 und 5 zeigen eine ähnliche Ausführungsform in Seitenansicht bzw. im Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. 4.Figures 4 and 5 show a similar embodiment in side view or in the section along the line 5-5 in Fig. 4.

Die Schiene a' (Abb. r) erleidet beim Überfahren infolge der Nachgiebigkeit der Bettung eine Durchbiegung, so; daß die Schienenlauffläche unter dem Rad b die Gestalt einer Kurve c, der sogenannten Senkungskurve, annimmt. Unter der Voraussetzung, daß die Nachgiebigkeit der Bettung und die Biegungsfestigkeit der Schienen über die ganze Schienenlänge gleichbleibt, behält die das Rad b begleitende Senkungskurve c stets die gleiche Form, so daß der tiefste Punkt d des Rades eine geradlinige Bahn e beschreibt. Da aber an der Stoßstelle f sowohl die Biegungsfestigkeit der Schiene als auch die Nachgiebigkeit der Bettung sich ändert, muß sich auch, die Gestalt der Senkungskurve c ändern. Sind beispielsweise die aneinanderliegenden Enden der Schienen al-, a= mittels angeschraubter Laschen g miteinander verbunden und auf einer sogenannten Breitschwelle la gelagert, so ergibt sich an der Stoßstelle f eine Schwächung des Schienenquerschnittes und infolge der breiteren Lagerfläche der Schwelle h eine geringere Nachgiebigkeit der Bettung. Die Folge davon ist, daß kurz vor dem Schienenstoli die Senkungskurve c eine steilere Form als vorher erhält und der tiefste Punkt d des Rades b nach oben hin abgelenkt wird. Sobald der tiefste Punkt d des Rades den Scheitel i der Senkungskurve überschritten hat, liebt sich das Rad infolge seiner Trägheit von der Schienenlauffläche ab und springt hinter der Stoßstelle f auf die nachfolgende Schiene a= wieder auf, so daß der tiefste Punkt d des Radumfanges eine Kurve h beschreibt. Sind dagegen die Schienenenden nicht auf einer Breitschwelle la, sondern auf zwei in einer gewissen Entfernung voneinander angeordneten Schwellen gelagert, so findet ein Absinken der Fahrbahn vor der Stoßlücke statt. Infolgedessen prallt das Fahrzeugrad auf das hinter der Stoßlücke befindliche Schienenende auf, wonach die durch den Wiederanstieg der Fahrbahn an diesem Schienenende verursachten Trägheitskräfte starke Beanspruchungen zur Folge haben.The rail a '(Fig. R) suffers a deflection when driven over due to the flexibility of the bedding, see above; that the rail running surface under the wheel b assumes the shape of a curve c, the so-called lowering curve. Provided that the flexibility of the bedding and the flexural strength of the rails remain the same over the entire length of the rail, the lowering curve c accompanying wheel b always retains the same shape, so that the lowest point d of the wheel describes a straight path e. However, since both the flexural strength of the rail and the flexibility of the bedding change at the joint f, the shape of the subsidence curve c must also change. If, for example, the adjacent ends of the rails a1, a = are connected to one another by means of screwed-on straps g and are mounted on a so-called wide sleeper la, the cross-section of the rail is weakened at the joint f and the bedding is less flexible due to the wider bearing surface of the sleeper h . The consequence of this is that shortly before the rail stole, the lowering curve c is given a steeper shape than before and the lowest point d of the wheel b is deflected upwards. As soon as the lowest point d of the wheel has passed the apex i of the lowering curve, the wheel, due to its inertia, loves itself from the rail running surface and jumps up behind the joint f onto the following rail a = again, so that the lowest point d of the wheel circumference is a Curve h describes. If, on the other hand, the rail ends are not supported on a wide sleeper la, but rather on two sleepers arranged at a certain distance from one another, then the carriageway will sink in front of the joint gap. As a result, the vehicle wheel strikes the rail end located behind the joint gap, after which the inertial forces caused by the re-ascent of the roadway at this rail end result in heavy loads.

Bei den in den Abb. 2 bis d. dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Schienenenden i und 2 auf einer sogenannten Breitschwelle 3 derart gelagert, daß sich die Stoßlücke d. etwa über der Mitte der Breitschwelle befindet. Die Schienenenden sind in der üblichen Weise mittels angeschraubter Laschen 5 miteinander verbunden und tragen auf der einen Seite anschließend an die Laschen 5 Lagerkörper 6, 7 für eine elastische Hilfsschiene B. Die Lauffläche der Hilfsschiene 8 ist derart in Längsrichtung bogenförmig gestaltet und zur Schienenlauffläche überhöht, daß sie das Rad im Bereich des von der norinalen geradlinigen Fahrbahn infolge der Änderung der Senkungskurve abweichenden Abschnittes von der Schienenlauffläche abheben kann. Nachdem das Rad auf die Hilfsschiene aufgelaufen ist, wird es von dieser so lange getragen, bis ein Ineingriffkommen mit der nachfolgenden Schiene ohne jeden Schlag, d. h. ohne eine plötzliche Richtungsänderung des Rades möglich ist. Etwa in der Mitte der Lasche ist auf der gleichen Schienenseite ein die Hilfsschiene 8 in senkrechter Richtung führender Schuh 9 o. dgl. angeordnet. Bei der Ausführungsform nach den Abb. 2 und 3 ist der Lagerkörper 6 mit einem Quersteg 6a versehen, um den das eine umgebogene Ende 8a der Hilfsschiene derart herumgreift, daß die Überleitungsschiene an diesem Ende sowohl in senkrechter als auch in waagerechter Richtung unbeweglich festgehalten wird, Das andere Ende der Hilfsschiene 8, das sogenannte Ablaufende, greift finit einer hakenförmigen Umbiegung 8U derart um einen Quersteg 7a des Lagerkörpers 7, daß die Hilfsschiene 8 in senkrechter Richtung ausweichen kann. Bei der Ausführungsform nach Abb.4 ist die Verbindung der Hilfsschiene 8 mit dem Lagerkörper 6 derart, daß die letztere in waagerechter Richtung und nach unten hin unnachgiebig gehalten wird. Der Quersteg 711 des Lagerkörpers 7 für das Ablaufende ist im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Abb. 2 und 3 derart gestaltet, daß sich dieses Ende in gewissen Grenzen in senkrechter Richtung bewegen kann, so daß es gewissermaßen als frei ausladender Träger wirksam ist. Dadurch wird ein vollkommen erschütterungsfreies Abgeben des Rades von der Hilfsschiene an die Lauffläche der Schiene 2 erzielt. Die Überhöhung der Lauffläche der Hilfsschiene und deren Länge richtet sich nach der Art der Lagerung der Schienenenden. In jedem Falle wird die Anordnung so getroffen, daß die Hilfsschiene im Bereich der infolge der Änderung der Senkungskurve von der normalen geradlinigen Fahrbahn abweichenden Länge der Schienenlauffläche mit dein Radumfang in tragender Berührung gehalten wird. Bei den dargestellten Ausführungsformen, bei denen die Schienenenden auf einer gemeinsamen Breitschwelle gelagert sind, erstreckt sich der überhöhte Teil der Hilfsschienenlauffläche etwa bis zur Mitte zwischen der Breitschwelle und den nicht dargestellten beiden Nachbarwellen. Bei der Anordnung der Stoßstelle zwischen zwei Schwellen erhält zweckmäßig die Überhöhung die Länge des Abstandes zwischen den beiden Schwellen.With the in Figs. 2 to d. are illustrated embodiments the rail ends i and 2 mounted on a so-called wide sleeper 3 in such a way that that the joint gap d. located approximately above the middle of the broad sill. The ends of the rails are connected to one another in the usual way by means of screwed-on straps 5 and wear on the one hand subsequently to the tabs 5 bearing bodies 6, 7 for an elastic auxiliary rail B. The running surface of the auxiliary rail 8 is in such a way Longitudinally designed arcuately and raised to the rail running surface that they the wheel in the area of the normal straight lane as a result of the change the section deviating from the subsidence curve can lift off the rail running surface. After the wheel has run into the auxiliary rail, it will last for so long worn until it comes into engagement with the following splint without any blow, d. H. is possible without a sudden change of direction of the wheel. For example in the The middle of the flap is on the same side of the rail as the auxiliary rail 8 in a vertical position Direction of leading shoe 9 or the like. Arranged. In the embodiment according to Fig. 2 and 3, the bearing body 6 is provided with a transverse web 6a around which the one the bent end 8a of the auxiliary rail engages around in such a way that the transfer rail immovable at this end both in the vertical and in the horizontal direction is held, the other end of the auxiliary rail 8, the so-called drainage end, finitely engages a hook-shaped bend 8U in this way around a transverse web 7a of the bearing body 7 that the auxiliary rail 8 can evade in the vertical direction. In the embodiment according to Fig.4 the connection of the auxiliary rail 8 with the bearing body 6 is such that the latter is held rigidly in the horizontal direction and downwards. The transverse web 711 of the bearing body 7 for the drain end is in contrast to the embodiment designed according to Fig. 2 and 3 in such a way that this end is within certain limits perpendicular direction, so that it is in a sense as freely expansive Carrier is effective. This ensures a completely vibration-free delivery of the Wheel achieved from the auxiliary rail to the running surface of the rail 2. The superelevation the running surface of the auxiliary rail and its length depends on the type of storage of the rail ends. In any case, the arrangement is made so that the auxiliary rail in the region of the normal straight line as a result of the change in the subsidence curve Roadway different length of the rail running surface with your wheel circumference in load-bearing Touch is held. In the illustrated embodiments, in which the Rail ends are mounted on a common wide sleeper, extends the raised part of the auxiliary rail running surface approximately to the middle between the wide sleeper and the two neighboring waves, not shown. When arranging the joint Between two sleepers, the cant is expediently given the length of the distance between the two thresholds.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rail joint connection with one side of the Rail ends arranged elevated elastic auxiliary rail, characterized by an elevation of the auxiliary rail compared to the actual rail running surface any burden.

2. Rail joint connection according to claim i, in which the joint is arranged between two sleepers, characterized in that the raised Part of the auxiliary rail about the length of the distance between the two sleepers owns.

3. Rail joint connection according to claim i, wherein the rail ends on a common wide sleeper are stored, characterized in that the elevation of the auxiliary rail up to about the middle between the wide sleeper and the two neighboring sleepers.