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Schienenstossverbindung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schienenstossverbindung und bezweckt Verbesserungen, wodurch die Entstehung von Schlägen beim Überfahren der Verbindung vermieden wird. Es sind Schienenstossverbindungen bekannt, bei denen seitlich an den Schienenenden ein die Stosslücke überbrückendes starres Glied, eine sogenannte Stossbrücke, befestigt ist. Diese Stossbrücke hat die Aufgabe, das Rad am Ein-
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und gegenüber der Schienenlauffläehe überhöht.
Durch Versuche ist ermittelt worden, dass die Entstehung des den starken Verschleiss an den Köpfen der Schienenenden, die Zerstörung der Verbindung, sowie ihrer Lagerung und Bettung bewirkenden Schlages nur zum geringen Teil der Unterbrechung der Schienen-dem Stoss - zuzuschreiben, sondern in der Hauptsache als eine Folge der an der Stossstelle gegenüber der ununterbrochenen Schiene auftretenden Änderung des statischen Verhaltens und der
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spruchung der zu der Verbindung gehörenden Teile verursacht wird. Die Grösse und Richtung der Ablenkung der bewegten Last aus ihrer normalen gradlinigen Bahn ist in der Hauptsache abhängig von der Art der Schienenbettung an der Stossstelle.
Beispielsweise wird bei der Lagerung der Schienenenden auf einer sogenannten Breitsehwelle, welche im Vergleich zu den übrigen Sehwellen weniger nachgiebig ist, das Rad mit der Last nach oben hin abgelenkt, so dass es infolge seiner Trägheit mit einem Sprung sich über die Stossbrüeke hinwegbewegt. Dagegen erfolgt im allgemeinen die Ablenkung nach unten, wenn der Schienenstoss zwischen zwei Schwellen angeordnet ist, so dass sich an der Stosslücke eine Verringerung der Biegungsfestigkeit ergibt.
Unter Zugrundelegung dieser Erkenntnisse wird durch die Erfindung eine Sehienenstossverbindung geschaffen, bei welcher zur Vermeidung von Schlägen eine Änderung der Senkungskurve und damit eine Änderung der Höhenlage der bewegten Last so weit wie möglich vermieden wird.
Das wesentlichste Erfindungsmerkmal besteht darin, dass die Stossbrücke, deren Lauffläche in bekannter Weise in Längsrichtung überwölbt und gegenüber der Schienenlauffläche überhöht ist, in Richtung des Raddruckes federnd nachgiebig ist, wobei die Überhöhung so bemessen ist, dass die Lauffläche der Stossbrücke über die Länge des von der normalen gradlinigen Fahrbahn infolge der Änderung der Senkungskurve abweichenden Abschnittes der Schienenlauffläehe mit dem Radumfang in tragender Berührung gehalten wird.
Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung erläutert.
In Fig. 1 sind die beim Überfahren eines Schienenstosses auftretenden Bewegungsvorgänge in einer Seitenansieht einer Schiene erläutert. Fig. 2 zeigt teilweise in Seitenansicht, teilweise in einem zur Schienenmittelebene parallelen Schnitt eine Ausführungsform der Stossbrücke, welche für auf Breit- sehwellen gelagerte Schienenstösse geeignet ist. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2. Fig. 4 und 5 zeigen im Schnitt parallel zur Schienenmittelebene und im Schnitt nach der Linie 5-5
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angeordnete Schienenstösse geeignet ist. Fig. 6 zeigt in Draufsicht eine Stossverbindung für eingebettete Schienen mit grossen Längsausdehnungen im eingesehobenen Zustande.
Fig. 7 ist ein Schnitt nach der
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Kurve e, der sogenannten Senkungskurve, annimmt. Unter der Voraussetzung, dass die Nachgiebigkeit der Bettung und die Biegungsfestigkeit der Schienen über die ganze Schienenlänge gleich bleibt, behält die das Rad b begleitende Senkungskurve c stets die gleiche Form, so dass der tiefste Punkt d des Rades eine geradlinie Bahn e beschreibt. Da aber an der Stossstelle jf sowohl die Biegungsfestigkeit der Schiene als auch die Nachgiebigkeit der Bettung sich plötzlich ändert, muss sich auch die Gestalt der Senkungskurve c ändern.
Sind beispielsweise die aneinanderliegenden Enden der Schienen a\ a2 mittels angeschraubter Laschen miteinander verbunden und auf einer sogenannten Breitschwelle h gelagert, so ergibt sich an der Stossstelle/* 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 Schienenstoss 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 Punkt i der Senkungskurve überschritten hat, an dem diese am höchsten ist, hebt sich das Rad infolge seiner Trägheit von der Schienenlauffläche ab und springt hinter der Stossstelle t auf die nachfolgende Schiene a2 wieder auf, so dass der tiefste Punkt d des Radumfanges eine Kurve k beschreibt. Sind dagegen die Schienenenden nicht auf einer Breitschwelle h, sondern auf zwei in einer gewissen Entfernung voneinander angeordneten Schwellen gelagert, so werden die Schienenenden infolge der Schwächung des Querschnittes an der Stossstelle so weit nach unten durchgebogen, dass sich ihre Laufflächen unterhalb der normalen Fahrbahn e befinden.
Auch in dem Falle findet vor dem Stoss eine plötzliche Richtungsänderung des Rades, u. zw. nach unten hin, statt, so dass das sich abwärts bewegende Rad infolge seiner Trägheit auf die Schienenlauffläche der nachfolgenden aufwärts gerichteten Schiene unter Erzeugung eines starken Schlages aufprallt, bevor es in die höherliegende normale Bahn gezwungen wird.
Unter Berücksichtigung dieser am Schienenstoss auftretenden Bewegungsvorgänge ist nach der Erfindung die Stüssbrücke derart ausgebildet und angeordnet, dass die Lauffläche der Stossbrücke stets mit dem Radumfang unabhängig von der bei den Schienenenden sich ändernden Senkungskurve in Berührung bleibt und dabei die normale Fahrebene erhält oder ersetzt.
Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform sind die Schienenenden 10, 11 auf einer sogenannten Breitschwelle 12 derart gelagert, dass sich die Stosslücke 13 etwas über der Mitte der Breitschwelle 12 befindet. Die Schienenenden sind in der üblichen Weise mittels angeschraubter Laschen 14 miteinander verbunden. Als Stossbrücke dient eine Blattfeder 15, deren Lauffläche in der Längsrichtung bogenförmig gestaltet und gegenüber der Lauffläche der Schienenenden derart überhöht ist, dass sie mit dem Umfang des Rades in Berührung kommt, bevor dieses sich von der Sehienenlauffläehe abheben kann.
Nachdem das Rad auf die Stosshrücke 15 aufgelaufen ist, bleibt es mit dieser infolge der federnden Nachgiebigkeit so lange in Berührung, bis es hinter der Stosslücke 13 wieder an die Schienenlauffläche abgegeben wird. Die Aufnahme und Abgabe des Rades von der Stossbrücke erfolgt federnd und daher ohne jeden Stoss. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Stossbrücke 15 an ihren umgebogenen Enden 15 5a und 15b mittels zweier Blöcke 16 und 17, die an den Schienenenden befestigt sind, gehalten, u. zw. derart@
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los gemacht wird. Ein seitliches Ausweichen der Stossbrücke 15 wird mittels eines etwa unter ihrer Mitte angeordneten Führungsgliedes 19 verhindert.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Stossbrücke wird insbesondere dann angewendet, wenn bei den Schienen grössere Bewegungen vorkommen. Sie kann auf zwei oder mehreren Schwellen oder auch bei Fortfall der Schwellen auf einer Platte gelagert werden. Diese Stossbrücke setzt sich aus mehreren Federlamellen 21, 22,23, 24 zusammen, die in einem Gehäuse 25 zwischen zwei gegenseitig verstellbaren zueinander geneigten Wänden 26, 27 eingeschlossen sind. Die Wände 26, 27 werden von zwei sieh in der Längsrichtung gegenseitig führenden Platten 28, 29 getragen, welche mit mehreren als Stützlager für die Federlamellen dienenden Vorsprüngen 30, 31, 32, 33, 34 versehen sind.
Die Federlamellen 21,22, 23, 24 sind derart gestaltet und an mehreren in der Längsrichtung zueinander versetzten Punkten gegenseitig derart abgestützt, dass die beiden Enden als Schwingen wirkend stärker nachgeben, während die
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über der Wand 26 verstellt weiden kann. Die gegenseitige Verstellbarkeit der Wände 26 und 27 hat den Zweck, der federnden Stossbrliekr eine veränderbare Vorspannung zu geben, die sowohl einen Schutz gegen angreifende Erschütterung bietet als auch eine Krat erzeugt, welche dem angreifenden Rade, bevor die ÜberfÜhrung des Rades geschieht, entgegenwirkt.
Das Gehäuse 25 ist unabhängig von den Schienenenden, d. h. ohne eine Befestigung mit ihnen durch Bolzen aufzuweisen, entweder auf von einer oder mehreren der Schweden 20 und 21 getragenen Platten 37 oder auch unmittelbar auf den jeweiligen Schwellen befestigt, so dass sich die Schienenenden frei bewegen können. Um die Höhenlage der Stossbrücke entsprechend dem mit der Zeit an den Schienen auftretenden Verschleiss ihrer Köpfe verändern zu können, sind zwischen der Platte 28 und dem Boden 25 a des Gehäuses 25 auswechselbare Unterlagen 38, 39 angeordnet, die zur Erhöhung der Nachgiebigkeit der Stossbrücke gegebenenfalls teilweise aus nachgiebigem Werkstoff bestehen können.
Auf der den Schienenenden zugekehrten Seite wird die Stossbrücke mittels einer an den Schienenstegen anliegenden Wand 40 in lotrechter Richtung geführt. Diese Wand ist mit der vorderen Wand 25 b des Gehäuses 25 mittels Schraubenbolzen 41 od. dgl. verbunden. Auf der der Stossbrücke gegenüberliegenden Schienenseite ist eine Leiste 42 angeordnet, die mittels Winkellaschen 43 od. dgl. von der das
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berühren. Die beiden Fusskanten der Schienenenden werden auf der einen Seite durch einen Randeinschnitt in der Bodenwandung des Gehäuses 25 und auf der andern Seite mittels einer Leiste 46 geführt, welche die Winkellasehe 43 der inneren Führungswand 42 trägt und auf der Platte 37 od. dgl. befestigt ist.
An der Leiste 46 sind Ansätze 46 a angeordnet, welche als Widerlager für in waagrechter Richtung verstellbare Keile 47 dienen. Mittels der Keile 47 kann der Abstand der Führungswand 42 von dem Schienensteg verändert werden. Unter den Schienenenden ist die Platte 37 mit einer Vertiefung 37 a versehen, so dass sich zwischen dem Boden dieser Vertiefung und den Stössen der Sehienenenden ein Zwischenraum ergibt. Dieser Zwischenraum ist mittels keilförmiger Einlagen 44 aus nachgiebigem Werkstoff ausgefüllt, welche den Zweck haben, die an den Schienenenden auftretenden Schwingungen zu dämpfen.
Bei der in den Fig. 6-8 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Stossverbindung für eingebettete Schienen mit grossen Längenänderungen. Die Stossbrücke 50 besitzt hierbei im wesentlichen den gleichen Aufbau und ist in der gleichen Weise in einen unabhängig von den Schienenenden 51, 52 auf einer Platte 53 oder auf Schwellen befestigten Gehärse 54 gelagert, wie die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Stossbrücke. Mit Rücksicht auf die Einbettung der Schienen und der Stossbrücke sind Vorkehrungen erforderlich, um das Eindringen von Schmutz und Wasser in das unter der Erdoberfläche liegende Gehäuse 54 für die Stossbrücke 50 zu verhindern und die bei den sogenannten Ausziehstössen auftretenden sehr grossen Stosslücken zu verschliessen.
Diese Vorkehrungen sind besonders dann erforderlich, wenn der Schienenkopf mit einer Leitrille 55 versehen ist, da in dem Falle die Leitrille Schmutz und Feuchtigkeit auffängt und der Stosslüeke zuführt. Nach der Erfindung sind in der Umgebung der Stoss- lücke 56 die Köpfe der Schienenenden so abgenommen, dass nur noch die Stege 57 verbleiben. Die sich durch das Abnehmen der Schienenköpfe ergebende Lücke ist durch ein Füllstück 58, welches den Kopf-
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deckt.
Dieses Füllstück ist an beiden Enden mit über die durch das Entfernen der Schienenköpfe gebildete Lücke hinausragenden Verlängerungen 59,60 versehen, deren Innenseiten derart abgeschrägt sind, dass sie zu den bis an die Stege abgeschrägten Seiten der Schienenköpfe parallel verlaufen. Die sich beim Verkürzen der Schienen ergebenden Spalten 61, 62 werden in ihrer Breitenausdehnung infolge der durch die Anwendung des Füllstückes sich ergebenden Unterteilung der Stosslücke möglichst klein gehalten.
Um auch die Tiefe dieser Spalten zu begrenzen, d. h. die Spalten nach unten hin abzuschliessen, erhalten die Verlängerungen 59, 60 des Füllstückes 58 eine derartige Gestaltung, dass sie die Sehienenköpfe bis zum Schienenstrang schalenförmig umhüllen (Fig. 8). Die Lauffläche des Füllstückes besitzt eine etwas geringere Höhe als die Schienenlauffläche, um beim Überfahren der Stossbrüeke eine Berührung des Füllstückes mit dem Rade zu vermeiden (Fig. 9). Zwischen dem Füllstück mit seinen sehalenförmigen Verlängerungen einerseits und den Schienenstegen anderseits sind zur Erzielung eines vollkommen wasserdichten Abschlusses mehrere Dichtungseinlagen 66, 68 angeordnet (vgl. Fig. 7-9).
Der sich längs der Schienenstege erstreckende Dichtungsstreifen 66 wird an den Stirnenden der Verlängerungen bis zu dem oberen Rand der Sehienenköpfe hochgeführt und mittels Anpressglieder 67 in Lage gehalten (Fig. 6).
Damit nun die in den Spalten 61 und 62 und in der L2itrille 55 sieh ansammelnde Feuchtigkeit u. dgl. nicht in das Gehäuse 54 der Stossbrücke 50 eindringen kann, ist eine Wand 63 vorgesehen, welche dicht an den Schienenstegen anliegt und im Bereich der von dem Füllstück 58 ausgefüllten Lücke zwischen den Schienenkopfenden über den Boden der Leitrille 55 hinausragt. Um für die über den Boden der Leitrille 55 hinausragende und durch die obere Lamelle des Auflaufs überdeckte Wand 63 Raum zu sehaffen, sind die Sehienenköpfe an ihrer unteren Seite ausgenommen.
Entsprechend den Abschrägungen
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der Schienenköpfe ist die Stossbrücke 50 mit einer mittleren Verbreiterung 50 a versehen, deren Innenrand dicht an dem Füllstück 58 anliegt, so dass das Innere des Stossbrückengehäuses auch nach oben hin ver-
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Stossbrüeke wird zugleich erzielt, dass die mit dem Auf-und Ablaufen des Rades auf oder von der Stoss- brücke verbundenen Wechsel der Durchmesser der wirksamen Lauffläche des Rades allmählichen Über- gang finden.
Um auch den durch die allmähliche Abnutzung hervorgerufenen Formänderungen der Radlaufkränze Rechnung zu tragen, ist nach der Erfindung die Lauffläche der obersten Lamelle der
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der Stossbrücke bis zum äussersten gemildert wird. Eine derartige Gestaltung der Schienenköpfe und Stossbrücke kann daher auch mit Vorteil bei andern nicht eingebetteten Schienenverbindungen, beispielsweise bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform, Verwendung finden. Die Lagerung der Stossbrücke in einem besonderen unabhängig von der Schiene befestigten Gehäuse 54 ermöglicht das Auswechseln der Stossbrücke ohne die Notwendigkeit einer Entfernung der Einbettung.
Da nach dem Herausnehmen der Stossbrücke JC die Stosslücke 56 durch das Füllstück 58 überbrückt ist, ist beim Auswechseln der Stossbrücke keine Betriebsunterbrechung nötig. Um den bei den sogenannten Ausziehstössen auftretenden grossen Änderungen der Breite der Stosslücke Rechnung zu tragen, ist das Füllstück 58 gegen Füllstüeke anderer Abmessungen auswechselbar und zweckmässig in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse untergebracht. Die Stossbrücke 50 ist in ähnlicher Weise wie bei dem Ausführung- beispiel nach den Fig. 4 und 5 in einem besonderen Einsatz 64 des Gehäuses von veränderbarer Länge angeordnet, dessen Höhenlage gegenüber dem Gehäuse 54 mittels auswechselbarer Zwischenlagen 65 veränderbar ist.
Dieser Einsatz ist derart gestaltet und gelagert, dass seine Neigung gegenüber der Schienenmittelebene veränderbar ist, was bei konischen Radlaufkränzen vorteilhaft für die günstige Belastung der Stossbrücke ist. Durch die Auswechselbarkeit des Einsatzes ergibt sich aber auch die Möglichkeit, die Stossbrücke 50 bei sogenannten Ausziehstössen gegen Stossbrücken von andern Abmessungen auszuwechseln.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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Abschnittes der Schienenlauffläche mit dem Ra, dumfang in tragender Berührung gehalten wird.