AT369804B - Federbuegel zum befestigen von schienen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft Federbügel zum Befestigen, insbesondere zum Festklemmen, von Schienen für Bahnen, wie beispielsweise Vollbahnen, Werksbahnen,   Schrägaufzüge,   Kräne od. dgl., auf einem, 
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 Bulletin   1979" der   Pandrol Limited in Londen (GB), und sie werden, da sie eine äusserst einfache Montage der Schienen auf dem Untergrund oder den Schwellen und auch ein wenig aufwendiges Auswechseln ermöglichen, in immer stärkerem Mass eingesetzt. Im wesentlichen bestehen sie aus einem Stück eines entlang einer Raumkurve gebogenen, gehärteten Rundstahls.

   Mit dem einen Ende wird der Bügel in eine im wesentlichen schienenparallel gerichtete Öffnung der Ausnehmung in der auf dem Untergrund bzw. auf der Schwelle montierten Verankerungs-Einrichtung eingeschlagen, so dass das gebogene Mittelstück nach Art einer Klemme die Basis der Schiene auf den Untergrund bzw. die Schwelle presst. Das andere Ende des Rundstahlstückes stützt den Federbügel auf der Verankerungsplatte ab. 



   Üblicherweise sind pro Schwelle zwei die Schiene auf beiden Seiten ihrer Basis niederhaltende Federbügel angeordnet. 



   An Hand der Zeichnung seien die Form und Anordnung der Federbügel kurz   erläutert : Mit   Befestigungselementen --3-- ist die   Verankerungsplatte-Z-auf   der Schwelle --5-- befestigt. Auf dem ebenen Mittelabschnitt der Platte zwischen deren beidseitigen Ausbuchtungen --10-- ruht die Schiene --4-- mit ihrer Basis --11-- auf. Die Basis --11-- wird mit dem gebogenen Mittelabschnitt -   7-des Federbügels-l-auf   die   Verankerungsplatte --2-- gepresst.   Das eine Ende --6-- des   Federbügels --11-- befindet   sich in der Ausnehmung --9-- unter der Ausbuchtung --10-- der Platte   - -2--.   Mit seinem andern   Ende --8-- stützt   sich der   Federbügel-l-auf   der Verankerungsplatte - oder auf einer Schulter dieser Platte ab.

   Dadurch ist die Schiene mit ihrer Basis federnd auf die Verankerungsplatte gepresst. 



   Bisher sind diese Federbügel, entsprechend den Abnahmebedingungen der verschiedenen Eisenbahnverwaltungen, aus Federstahl für Ölhärtung hergestellt worden. Der Stahl soll   z. B.   folgende Zusammensetzung aufweisen :
C : 0, 60 Gew.-%
Si : 2, 00 Gew.-%
Mn : 0, 90 Gew.-%
Fe und Verunreinigungen :
Rest auf 100% 
Die Abnahmebedingungen der Eisenbahnverwaltungen betreffen insbesondere die Einhaltung bestimmter Kriterien hinsichtlich Zugfestigkeit, Härte u. dgl. sowie praktische Prüfungen an eingebauten Bügeln, Belastungsprüfungen u. dgl. 



   Federbügel aus Stählen mit einer wie oben angegebenen Zusammensetzung haben sich auf Freistrecken von Bahnen bewährt und zeichnen sich durch hinreichende Korrosionsbeständigkeit aus. 



   Jedoch hat es sich an Stellen bzw. Streckenabschnitten, wo Schienen   Oberflächen- und   Grundwässern besonders stark ausgesetzt sind, beispielsweise in Tunnels oder Stollen, auf UntergrundBahnstrecken, tropischen Regenwäldern   u.   dgl. gezeigt, dass die Federbügel der oben angegebenen, bekannten Zusammensetzung dort zu relativ starker Korrosion neigen. Die auf solchen Streckenabschnitten auftretende Korrosion kann   z. B.   im Bereich von 0, 3 mm Abtragung pro Jahr liegen, wobei keine gleichmässige Abtragung in der Regel vorliegt, wodurch Kerbstellen entstehen können, die ein Nachlassen der Elastizität der Bügel zur Folge haben, aber auch zum vorzeitigen Bruch führen können. Der Verbund zwischen Schiene und Untergrund bzw. Schwelle ist auch bei geschwächten Kammern dann nicht mehr optimal gewährleistet. 



   Um auch bei extremen Bedingungen,   z. B.   auf unterirdischen Streckenabschnitten, also in Tunneloder Stollenstrecken, immer einen einwandfreien Zustand der Schienenverankerung zu gewährleisten, ist es daher notwendig, die Federbügel auf solchen Streckenabschnitten innerhalb relativ kurzer Zeitabstände Kontrollen zu unterziehen und Federbügel, welche beginnende Korrosionserscheinungen zeigen, vorsichtshalber jeweils durch neue Bügel zu ersetzen. 



   Es wurde nun überraschend gefunden, dass Federbügel, die aus einem an sich bekannten 

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 Stahl anderer Zusammensetzung als der oben beschriebenen gefertigt sind, bei Einbau in unterirdisch verlegten Geleisen die erwähnten Korrosionserscheinungen nicht zeigen und auch noch zwei Jahre nach deren Einbau nicht ausgewechselt zu werden brauchen und die eine gleichbleibende Elastizität aufweisen. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Federbügel aus Stahl zum Befestigen von Schienen auf einem Untergrund bzw. auf Schwellen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er aus einem Chrom-NickelKupfer-Stahl der Zusammensetzung
0, 02 bis   0, 15 Gew.-%   C
0, 10 bis 1, 0 Gew.-% Si
0, 10 bis   1, 5 Gew.-%   Mn
13, 0 bis   18, 0 Gew.-%   Cr
3, 0 bis 6, 0 Gew.-% Ni
2, 0 bis 6, 0 Gew.-% Cu
0, 10 bis 0, 60 Gew.-% Nb
Rest auf 100% Eisen und Verunreinigungen gefertigt ist. 



   Stähle dieser Zusammensetzung haben martensitische Gefüge und gehören zu den Stahlwerk- stoffen mit der   DIN-Bezeichnung "X3CrNiCuNb   17   4"bzw.   der Werkstoff Nr. 4542. Ihre Eigenschaften, die Arten ihrer Verarbeitung und verschiedenen Verwendungszwecke sind bekannt, z. B. aus"WIRE",
März-April 1974,   S. 54   bis   61, "Ausscheidungshärtbare   nichtrostende Stähle", International Nickel   I. Auflage   1967, Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 7,1976,   S. 269   bis 274, US-PS Nr. 2, 482, 096 usw. 



   Besonders bevorzugt sind die erfindungsgemässen Federbügel aus einem Stahl der Zusammen- setzung
0, 03 bis 0, 08 Gew.-% C
0, 10 bis   0, 50 Gew.-%   Si
0, 20 bis 0, 80 Gew.-% Mn
15, 0 bis 17, 0 Gew.-% Cr
4, 0 bis   5, 0 Gew.-%   Ni
3, 0 bis 5, 0 Gew.-% Cu
0, 15 bis 0, 5 Gew.-% Nb
Rest auf 100% Eisen und Verunreinigungen. 



   Die Gehalte der Stähle an Phosphor und Schwefel betragen beispielsweise 0, 020 und 0,   015%.   



   Die Verarbeitung der Stähle zu den Federklemmen erfolgt durch Verformung nach entsprechender Erwärmung, danach wird abgekühlt, worauf ein Ausscheidungs-Härtungs-Vorgang angeschlossen wird. Gegebenenfalls kann abschliessend ein Beizvorgang vorgesehen sein. 



   Der für die erfindungsgemässen Federbügel eingesetzte Stahl zeichnet sich durch eine im Vergleich zu den eingangs erwähnten, für Federbügel bisher verwendeten Stählen etwa dreifache Kerbschlagzähigkeit bei gleicher Zugfestigkeit und Härte aus. Er ist gut verarbeitbar, was für die Formgebung bei der Herstellung der Federbügel besonders günstig ist. 



   Völlig unerwartet ist jedoch die im Vergleich zu den bisher verwendeten Federbügeln hohe Korrosionsbeständigkeit, durch welche sich aus diesem Stahl gefertigte Federbügel bei Einbau in unterirdischen Streckenabschnitten auszeichnen, mit gleichzeitig im wesentlichen gleicher Elastizität. 



  Ein entsprechendes aussagekräftiges Prüfverfahren zur Werkstoffauswahl für diesen speziellen Zweck gibt es nicht. 



   Bei Versuchen auf einer Stollenstrecke auf werkseigenem Gelände und auch bei Lagerung in einem unterirdisch gelegenen Raum mit hoher Luftfeuchtigkeit zeigten die erfindungsgemässen Federbügel auch noch nach zwei Jahren keinerlei Korrosionserscheinungen. Innerhalb dieses Zeitraums sind ihre Elastizität und mechanischen Kennwerte in vollem Umfang erhalten geblieben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Federbügel aus Stahl zum Befestigen von Schienen auf einem Untergrund bzw. auf Schwellen, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Chrom-Nickel-Stahl der Zusammensetzung 0, 02 bis 0, 15 Gew.-% C 0, 10 bis 1, 0 Gew.-% Si 0, 10 bis 1, 5 Gew.-% Mn 13, 0 bis 18, 0 Gew.-% Cr 3, 0 bis 6, 0 Gew.-% Nr 2, 0 bis 6, 0 Gew.-% Cu 0, 10 bis 0, 60 Gew.-% Nb Rest auf 100% Eisen und Verunreinigungen gefertigt ist.

   2, Federbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Chrom-NickelStahl der Zusammensetzung 0, 03 bis 0, 08 Gew. -% C 0, 10 bis 0,50 Gew.-% Si 0, 20 bis 0, 80 Gew.-% Mn 15, 0 bis 17, 0 Gew.-% Cr 4, 0 bis 5, 0 Gew.-% Ni 3, 0 bis 5, 0 Gew.-% Cu 0, 15 bis 0, 5 Gew.-% Nb Rest auf 100% Eisen und Verunreinigungen gefertigt ist.