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PATENTANSPRüCHE
1. Selbsthemmende Stellschraube zum höhenregulierbaren, strassenseitigen Abstützen von zwischen Eisenbahnschiene und Strassenrand angeordneten Aussenplatten eines schienengleichen Bahnüberganges, wobei die Stellschraube in ihrer Längsrichtung eine Nut zur Aufnahme eines Kunststoffstreifens aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Nut (8) angeordnete Kunststoffstreifen (9) aus einem Poly-s-caprolactam - Polyamid 6 - folgenden Eigenschaftsbildes besteht:
1) 2) Eigenschaft Probevorbereitung Prüfmethod'e Messeinthelit Messwert Dichte trocken g/cm 1,10-1,15 Zugfestigkeit trocken DIN 53 455 kp/cm2 800-850 Normlalklima DIN 53 455 kp/cm2 380-450 Bruchdehnung trocken DIN 53 455 o 105-115
Normalklima DIN 53 455 o 270-320 Elastizitätsmodul trocken Zugversuch kp/cm2 25-27000
Normalklima Zugversuch kp/cm2 16-17000 trocken Biegeversuch kp/cm2 24-25000
Normalklima Biegeversuch kp/cm2 12-13000 Grenzbiegespannung trocken DIN 53 452 kp/cm2 1200-1250
Normalklima DIN 53 452 kp/cm2 300-400 Schlagzähigkeit Normalklima DIN 53 453 cm kp/cm2 kein Bruch Kerbschlagzähigkeit Normalklima DIN 53 453 cm kp/cm2 90-120 Kugeldruckhärte / 60 sek.
trocken DIN 53 456 kp/cm2 1050-1150
Normalklima DIN 53 456 kp/cm2 400-490 Shore-Härte D trocken DIN 53 505 Shore D 75-80
Normalklima DIN 53 505 Shore D 62-68 Schmelztemperatur "C ca. 215 Längenausdehnungkoeffizient mm/mm C 9-12 10-5 Wärmeleitzahl kcal/m h C 0,2 Spezifische Wärme kcal/kgoC 0,4 1) Sofern nicht anders vermerkt oder von der Norm gegeben, erfolgte die Prüfung bei 20"C.
2) trocken = bis zur Prüfung unter Luftabschluss aufbewahrt, Normalklima = Gleichgewichtszustand der Probe (Sättigung) in einem Klima von 20 C/65% rel. Luftfeuchtigkeit.
2. Selbsthemmende Stellschraube nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (8) und der Kunststoffstreifen (9) sich über die ganze Länge der Stellschraube (6) erstrecken.
3. Selbsthemmende Stellschraube nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Kunststoffstreifens im Verhältnis zum Gewinde der Stellschraube derart dimensioniert ist, dass zum Zurückdrehen der in die Mutter eingedrehten Stellschraube ein Drehmoment von 2 bis 5 kpm nötig ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbsthemmende Stellschraube zum höhenregulierbaren, strassenseitigen Abstützen von zwischen Eisenbahnschiene und Strassenrand angeordneten Aussenpiatten eines schienengleichen Bahn überganges, wobei die Stellschraube in ihrer Längsrichtung eine Nut zur Aufnahme eines Kunststoffstreifens aufweist.
Erfindungsgemäss wurde nun herausgefunden, dass die Funktion einer derartigen Stellschraube dann besonders befriedigt, wenn ein spezielles Kunststoffmaterial, nämlich ein Poly-s- -caprolactam verwendet wird.
Es sind verschiedene Methoden zur selbsthemmenden Ausrüstung von Schrauben, die verhindern sollen, dass ein ungewolltes Verdrehen im Gebrauch stattfindet. Eine dieser Lösungen besteht darin, dass im Gewinde der Schraubenmutter eine Nut vorgesehen ist, in der ein Kunststoffstreifen angeordnet ist. Beim Eindrehen der Schraube in die Mutter wird in den Kunststoffstreifen ein Gewinde eingeschnitten, und infolge der Elastizität des Kunststoffmaterials eine so hohe Reibung erzielt, dass ein Verdrehen der Schraube gegenüber der Mutter nur durch Anwendung einer grösseren Kraft möglich ist als wenn der Kunststoffstreifen nicht vorhanden wäre.
Diese Ausführung einer selbsthemmenden Schraube bzw. einer selbsthemmenden Mutter hat allerdings den prinzipiellen Nachteil, dass beim Eindrehen der Schraube in die Mutter sofort über die ganze Länge des in der Mutter angeordneten Kunststoffstreifens ein Gewinde eingeschnitten wird und daher die Gefahr besteht, dass bei längerem Gebrauch sich eine Auslegierung des in den Kunststoff geschnittenen Gewindes ergibt, wodurch dann die zur Selbsthemmung notwendige Reibung nicht mehr in dem erforderlichen Ausmass erzielbar ist.
Man ist deshalb schon dazu übergegangen, den Kunststoffstreifen nicht in der Mutter der Schraube, sondern in der Schraube selbst anzubringen, so dass es möglich ist, durch weiteres Hineindrehen der Schraube in die Mutter immer wieder einen Teil des Kunststoffstreifens mit der Funktion der Selbsthemmung zu befassen, in den durch das weitere Hineindrehen der Schraube gerade erst das Gewinde geschnitten wurde. Dieser verbesserten. Ausführung kommt insbesondere bei der Verwendung derartiger Schrauben als Stellschrauben zur Lagerung der Aussenplatten von schienengleichen Bahnübergängen eine Bedeutung zu, da diese Aussenplatten immer wieder in ihrer Höhe im Vergleich zum Strassenniveau nachreguliert werden müssen.
In dem oben skizzierten bekannten Fall ist nun in der Stellschraube eine Nut vorgesehen, in der sich ein Kunststoffstreifen aus Poly äthylen befindet Beim erstmaligen Montieren der Aussenplatte wird die Stellschraube so weit in die Mutter eingeschraubt, bis die notwendige Niveaugleichheit der Aussenplatte mit der Strasse erreicht ist. Im Verlauf der Lebensdauer eines derartigen Bahnüberganges kommt es zwangsläufig zu Niveauunterschieden zwischen Strasse und Aussenplatte des schienengleichen Bahnüberganges einerseits durch eine Absenkung des Unterbaues des Eisenbahnkörpers und andererseits durch die Abnutzung der Strassenoberfläche.
Um zu vermeiden, dass dadurch an der Übergangsstelle zwischen Aussenplatte und Strasse eine Stufe entsteht, muss die Aussenplatte immer wieder nachregtiliert werden, das heisst höher gestellt werden. Dies geschieht bei den bekannten Konstruktionen einfach durch weiteres Eindrehen der Stellschrauben, auf denen die Aussenplatten strassenseitig ruhen.
Bei diesem Hineindrehen der Stellschrauben frisst sich nun das Gewinde der Mutter in einen neuen noch unberührten Teil des in der Nut der Schraube befindlichen Kunststoffstreifens.
Wie bereits oben erwähnt, wurde bislang als Material für den Kunststoffstreifen einer derartigen Stellschraube Poly äthylen verwendet. In der Praxis hat sich nun herausgestellt, dass bei den hohen Beanspruchungen, denen ein Bahnübergang ausgesetzt ist, die durch den Polyäthylenstreifen bedingte Selbsthemmung der Stellschraube oft nicht ausreicht.
Insbesondere Bahnübergänge, die häufig von Schwerkraftfahrzeugen passiert werden, unterliegen derartig hohen Beanspruchungen, dass es im Gebrauch immer wieder zu einem Verdrehen der Stellschraube, trotz der Anbringung des Poly äthylenstreifens gekommen ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es daher, diesen überstand zu beseitigen und eine selbsthemmende Stellschrau- be zu schaffen, die auch den höchsten auftretenden Anforderungen gerecht wird.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, dass der in der Nut angeordnete Kunststoffstreifen aus einem Poly--Caprdactam - Polyamid 6 - des im Patentanspruch 1 angegebenen Eigenschaftsbiides besteht.
Unter den vielen Materialien, die theoretisch für den gewünschten Zweck Verwendung finden könnten, hat sich überraschenderweise das Poly-s-caprolactam mit dem oben dargestellten Eigenschaftsbild als bei weitem überlegen herausgestellt. Dies ist insofern überraschend als ein derartiges Material sich bekanntermassen besonders gut auch für Gleitlager eignet, das heisst also, einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist, während ja gemäss der vorliegenden Erfindung gerade ein hoher Reibungskoeffizient zur Erzielung des gewünschten Effektes notwendig scheint.
Aufgrund dieses überraschenden Effektes ist es der Anmelderin auch nicht ganz erklärlich, in welchem Zusammenhang die oben erwähnten Eigenschaften zur erfindungsgemässen Funktion stehen, es hat sich jedoch herausgestellt, dass Abweichungen von diesem Eigenschaftsbild stets zu einer Verschlechterung des Effektes der Selbsthemmung führen.
Um zu erreichen, dass die ganze Gewindelänge der Stell schraube für den selbsthemmenden Effekt ausgenützt wird, ist es zweckmässig, wenn die Nut und der Kunststoffstreifen sich über die ganze Länge der Schraube erstrecken. Dadurch ist der selbsthemmenide Effekt sowohl ganz am Anfang als auch am Schluss, wenn die Stellschraube schon weitgehend in die Mutter eingeschraubt ist, noch vorhianden. Die Lebensdauer eines mit einer derartigen Stesischraube ausgerüsteten Bahnüberganges ist dadurch besonders lang.
Um auch bei stärkst frequentierten und belasteten Bahn übergängen sicher zu sein, dass die gewünschte Funktion der Selbsthemmung erhalten bleibt, ist es vorteilhaft, wenn man die Breite des Kunststoffstreifens im Verhältnis zum Ge winde der Stellschraube derartig dimensioniert, dass zum Zurückdrehen der in der Mutter eingedrehten Stellschraube ein Drehmoment von 2 bis 5 kpm nötig ist. Dies ist beispielsweise bei einer Schraube M 30 (nach DIN 13 Blatt 31) dann der Fall, wenn die Breite fades Kunststoffstreifens ca. 3 mm beträgt. Die Tiefe der Nut entspricht der Tiefe des Gewindeganges, so dass sich ein etwa quadratischer bis geringfügig rechteckiger Querschnitt des Kunststoffstreifens ergibt.
Zum Eindrehen der Stellschraube in die Mutter ist bei dieser Dimensionierung des Kunststoffstreifens und bei einer derartigen Schraube M 30 ein Drehmoment von etwa 3 bis etwa 6 kpm erforderlich, während zum Zurückdrehen aus dem bereits in den Kunststoffstreifen geschnittenen Gewinde etwa 2 bis 5 kpm benötigt werden.
Im folgenden wir die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen: die Fig. 1 einen Bahnübergang samt erfindungsgemässer Stellschraube, die Fig. 2 eine erfindungsgemässe Stellschraube samt Mutter in Ansicht, die Fig. 3 im Querschnitt und die Fig. 4 eine Kappe zur Abdeckung der Stellschraube in der Aussenpiatte.
Der in Fig. 1 dargestellte Teil eines schienengleichen Bahnüberganges weist eine Aussenplatte 1 auf, die zwischen der Eisenbahnschiene 2 und der Strasse angeordnet ist. Schienenseitig ist die Aussenplatte 1 über elastische Formkörper 3 zwischen Schienenkopf und Schienenfuss mittels einer vorspringenden Feder abgestützt. Strassenseitig erfolgt die Abstützung der Aussenplatte 1 über zwei Stellschrauben 6. Die Stellschrauben 6 sind in Muttern 10 eingeschraubt, die in der Aussenplatte 1 eingegossen sind. Dazu ist zu sagen, dass die Aussenplatte aus armiertem Beton besteht. Die Mutter selbst kann an die Armierung des Betons angeschweisst sein, so dass sie bei der Herstellung der Platte in ihrer Lage gehalten ist.
Diese Tatsache, nämlich das Anschweissen der Mutter an der Stahlarmierung ist übrigens auch unter anderem dafür verantwortlich, dass es bei einer derartigen Konstruktion nicht möglich ist, eine selbsthemmende Mutter mit eingelegtem Kunststoffstreifen zu verwenden, weil durch die Schweisstemperaturen der Kunststoffstreifen dabei kaputt ginge.
Die Stellschraube 6 weist oben einen Vierkantfortsatz 7 auf, mit Hilfe dessen ein Verdrehen mittels eines Schlüssels möglich ist. Das in der Aussenpiatte 1 zur Durchführung der Stellschraube 6 vorgesehene Loch wird durch eine Kappe 14, die aus Blech bestehen kann, aber auch aus Kunststoff, abgedeckt. Die Kappe 14 weist gemäss Fig. 4 zwei Fortsätze 15 auf. Im Gebrauchszustand sollen die beiden Fortsätze 15 der Kappe 14 in einer Normalen auf die Schiene, das heisst in Fahrtrichtung des Strassenverkehrs angeordnet sein, damit ein Herausziehen der Kappen durch die Saugkraft der dar überrollenden Reifen der Strassenfahrzeuge vermieden wird.
Durch die Fortsätze kommt es zu einer nur geringfügigen Verkippung der Kappen, die dadurch fest verankert werden.
Die Stellschraube 6 ruht auf dem Metallauflager 11, unter dem eine Gummiunterlage 12 angeordnet ist. Metallauflager 11 und Gummiunterlage 12 sind am Fundament 4 aufgebracht bzw. eventuell in eine Ausnehmung dieses Fundamentes 4 eingelassen. Im Funktionszustand soll die Aussenplatte 1 niveaugleich mit dem Strassenbelag 5 sein.
In Fig. 2 ist die Stellschraube 6 und Mutter 10 gross herausgezeichnet, wobei ein Teil der Mutter und der Stellschraube aufgerissen dargestellt ist. In diesem Bereich kann man den Kunststoffstreifen 9 erkennen, der, wie auch aus Fig. 3 ersichtlich, in der Nut 8 der Stellschraube 6 angeordnet ist