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Schienenbefestigung Die Erfindung betrifft eine Schienenbefestigung,
bei der der Schienenfuß zwischen Führungsrippen einer stählernen Unterlage, beispielsweise
Unterlagsplatte, geführt und mittels Klemmplatten und Hakenschrauben niedergehalten
wird, wobei die Köpfe der Hakenschrauben in quer durchgehenden Ausnehmungen der
Schienenführungsrippen verankert sind.
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Bei Schienenbefestigungen dieser Art haben sowohl der innere als auch
der äußere Klemmplattenschenkel ebenflächige Auflagerflächen, die sich auf dem Schienenfuß
bzw. der stählernen Unterlage abstützen. Des weiteren ist auch die Auflagerfläche
des Kopfes der Hakenschrauben quer zur Schienenrichtung eben ausgeführt. Diese bekannte
Schienenbefestigung trägt weder den unvermeidlichen Toleranzen der einzelnen Schienenbefestigungsteile,
noch der im Betriebe eintretenden Abnutzung insbesondere des inneren Klemmplattenschenkels
Rechnung.
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Geht man davon aus, daß sich Plus- und Minustoleranzen in etwa aufheben,
dann ist beim Einbau der Schienenbefestigung praktisch zwar eine flächige Auflagerung
der Klemmplattenfüße auf dem Schienenfuß bzw, der stählernen Unterlage und auch
eine flächige Auflagerung des Kopfes der Hakenschrauben gegeben. Bei auftretenden
einseitigen Raddrücken auf den Kopf der Schiene, die beim Befahren der Schiene unvermeidlich
sind, ergeben sich aber sowohl für die Klemmplattenfüße als auch für den Kopf der
Hakenschraube
unerwünschte Kantenpressungen, die das. gewählte
Hebelarmverhältnis für den äußeren und, inneren Klemmplattenschenkel erheblich verändern.
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Liegen im wesentlichen Plus- oder auch Minustoleranzen für die Schienenbefestigungsteile
vor, sind ebenfalls Kantenpressungen der Schienenfüße und der Köpfe der Hakenschrauben
unvermeidlich.
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Da sich weiterhin die inneren Klemmplattenschenkel während des Betriebes
mit der Zeit abnutzen, während eine Abnutzung der äußeren Klemmplattenschenkel kaum
zu beobachten ist, stellen sich mit zunehmender Abnutzung der inneren Klemmplattenfüße
Kantenpressungen insbesondere auch hinsichtlich des Kopfes der Hakenschraube ein.
Die Kantenpressungen des Kopfes der Hakenschrauben führen zu Biegungsmomenten für
die Hakenschrauben, die sogar das zulässige Maß überschreiten und zu.Verbiegungen
der Hakenschrauben führen können.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, diese bei der bekannten
Schienenbefestigung gegebenen Nachteile zu vermeiden, und zwar dadurch, daß sowohl
die Oberfläche des Kopfes der Hakenschraube als auch beide Füße der Klemmplattenschenkel
quer zur Schienenrichtung abgerundet ausgeführt werden. Auf diese Weise entsteht
ein Gelenk, welches unabhängig von den gegebenen Toleranzen der einzelnen Schienenbefestigungsteile
jede Kantenpressung der Klemmplattenfüße und auch des Kopfes der Hakenschraube vermeidet,
da stets eine etwa mittige Auflagerung der gewölbten Flächen gewährleistet ist.
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Es ist zwar eine Schienenbefestigung bekannt, bei der die Schiene
zwischen Führungsrippen einer stählernen Unterlage geführt und mittels Klemmplattenschenkel
und Hakenschrauben auf der Unterlage festgespannt wird. Bei der bekannten Schienenbefestigung
finden Hakenschrauben Verwendung, deren Kopf halbkugelförmig gestaltet ist und bei
denen die Unterlage ein entsprechend ausgebildetes Widerlager für den halbkugelförmig
gestalteten Kopf der Hakenschraube besitzt. Die äußeren Klemmplattenschenkel sind
sowohl in Schienenlängs- als auch in Schienenquerrichtung abgerundet ausgeführt.
Der Fuß' des inneren Klemmplattenschenkels stützt sich hingegen mit seiner ganzen,
eben ausgeführten Stützfläche auf dem Schienenfuß ab. Bei dieser bekannten Schienenbefestigung
läßt sich der Zweck der vorliegenden Erfindung nicht erreichen. Schon bei vorhandenen
Plus- bzw. Minustoleranzen der einzelnen Schienenbefestigungsteile ergeben sich
von vornherein Kantenpressungen für den inneren Klemmplattenschenkel, durch die
das Hebelarmverhältnis zwischen äußerem und innerem Klemmplattenschenkel stark verändert
wird. Selbst wenn zufällig bei Beginn des Betriebszustandes eine flächige Auflagerung
für den inneren Klemmplattenfuß gegeben ist, entstehen bei den seitlichen Schienenbeanspruchungen
durch die Raddrücke immer wieder Kantenpressungen, die das Hebelarmverhältnis ungünstig
beeinflussen.
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Es ist weiterhin eine Schienenbefestigung bekannt, bei der der Schienenfuß
zwischen Rippen geführt und mittels in Durchbrüchen der Rippen abgestützter Klemmplatten
auf der Unterlage festgespannt ist. Die Festspannung der als Doppelhebel ausgebildeten
Klemmplatten erfolgt dabei durch unter den äußeren Klemmplattenschenkel einkeilbare
Federelemente in Gestalt von hartelastischen Platten. Bei einer solchen Schienenbefestigung
hat man auch vorgeschlagen, sämtliche Stützflächen der als Doppelhebel ausgebildeten
Klemmplatten - als' quer zur Schienenrichtung verlaufende Wälzflächen auszubilden.
Auf diese Weise soll beim Festspannen der Federplatten, welches eine Verdrehung
der Klemmplatten bedingt, die Gewähr gegeben sein, daß sich sämtliche Stützflächen
einwandfrei auf dem Gegenlager abstützen. Abgesehen davon, daß bei dieser bekannten
Schienenbefestigung den gegebenen Toleranzen der einzelnen Schienenbefestigungsteile
und der Abnutzung des inneren Klemmplattenschenkels überhaupt nicht Rechnung getragen
werden kann, da der eingetriebene Keil infolge der notwendigen Keilsicherung stets
nur eine bestimmte Lage einnehmen kann, liegen bei dieser Schienenbefestigung auch
grundsätzlich andere Verhältnisse vor als bei der Schienenbefestigung gemäß vorliegender
Erfindung. Bei der neuen Schienenbefestigung tritt beim Festspannen der Klemmplatten
durch Anziehen der Muttern der Hakenschrauben überhaupt keine Verdrehung der Klemmplatten
ein. Des weiteren ist bei der bekannten Schienenbefestigung auch die Problemstellung
hinsichtlich der Vermeidung unzulässiger Biegebeanspruchungen der Hakenschrauben
überhaupt nicht gegeben, da derartige Schrauben dort gar nicht vorhanden sind.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin. vorgeschlagen, bei Schienenbefestigungen,
bei denen der Schienenfuß zwischen Rippen einer Unterlagsplatte geführt und mittels
Klemmplatten und Hakenschrauben niedergehalten wird, die Länge der Klemmplattenschenkel
so zu bemessen, daß der Klemmplattensteg eine in Richtung von der Schiene weg nach
unten geneigte Lage einnimmt. Die dadurch bedingte Schrägstellung derKlemmplattehat
allein auch ohneGelenkausbildung für die Biegungsbeanspruchungen der Hakenschrauben
insofern entscheidende Bedeutung, als die Gradstellung der Hakenschrauben in der
mittleren Verschleiß-Stellung gewährleistet ist, so daß sich für die Anfangsstellung
und für die Endverschleiß-Stellung nur verhältnismäßig kleine Schrägstellungen für
die Hakenschrauben ergeben, die nicht zu einer Überschreitung der maximal zulässigen
Biegungsbeanspruchung für die Hakenschraube führen. Besonders zweckmäßig ist es,
die Schrägstellung der Klemmplatten mit der oben geschilderten Gelenkausbildung,
d. h. mit der quer zur Schienenrichtung abgerundeten Ausbildung beider Klemmplattenfüße
und des Kopfes der Hakenschraube, zu kombinieren.
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Schließlich wird eine weitere Verbesserung der neuen Schienenbefestigung
noch dadurch erreicht, daß von den durch die Schienenführungsrippen geführten Klemmplattenschenkeln
der äußere Schenkel im unteren Teil zwecks Verbesserung des Hebelarmverhältnisses
beider Klemmplattenschenkel zur Achse der Hakenschraube nach außen zu abgebogen
ist.
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In der Zeichnung ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schienenbefestigung
beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt
Fig. i eine Hälfte der
Schienenbefestigung im Querschnitt, Fig.2 eine Schienenbefestigung im Längsschnitt
nach Linie II-II der Fig. i.
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Bei der dargestellten Schienenbefestigung ist i eine stählerne Unterlage,
die beispielsweise als rechteckige Platte ausgebildet sein kann. Die Platte i besitzt
beiderseits des Schienenfußes angeordnete, parallel verlaufende Rippen 2, die gleichzeitig
zur Führung des Schienenfußes A dienen.
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Jede Schienenführungsrippe ist in der Mitte mit einer quer durchgehenden
Ausnehmung 3 versehen, die bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel - wie Fig. 2
erkennen läßt - durch eine ebene, parallel zur Schienenunterlage i verlaufende Fläche
q., zwei senkrechte Seitenflächen.5, daran anschließende bogenförmig nach innen
verlaufende Flächen 6 sowie abermals senkrecht verlaufende Flächen 7 begrenzt wird.
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In die quer durchgehende Ausnehmung 3 der Schienenführungsrippe 2
ist eine Hakenschraube eingesetzt, die aus einem Kopf 8 und dem Schaft 9 besteht.
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Das Festspannen des Schienenfußes A auf der Unterlage i erfolgt mittels
der auf den Schaft 9 der Hakenschraube aufgeschraubten Mutter io, die über einen
Federring ii auf die Klemmplatte i2 wirkt, deren innerer Schenkel 13 sich auf den
Schienenfuß A abstützt, während der äußere Klemmplattenschenkel 14 mit dem nach
außen abgeknöpften unteren Teil 15 auf der Unterlage i Anlage findet. Die Schenkel
13 und 14 der Klemmplatte 12 umfassen mit geringem Spiel die Schienenführungsrippe
2 der Unterlage i.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind sowohl die Stützfläche 1311
des inneren Klemmplattenschenkels 13 als auch die Stützfläche 1511 des nach außen
abgeknöpften Fußes 15 des äußeren Klemmplattenschenkels 14 quer zur Schienenrichtung
abgerundet ausgeführt. Des weiteren ist auch die Oberfläche des Kopfes 8 der Hakenschraube
quer zur Schienenrichtung mit einer abgerundeten Stützfläche 811 versehen. Auf diese
Weise können sich bei etwa auftretenden Bewegungen des Schienenfußes, die durch
auftretende seitliche Raddrücke entstehen, nicht nur die Klemmplatten auf ihren
Unterlagen abwälzen, sondern es ist gleichzeitig auch ein Abwälzen des Kopfes der
Hakenschrauben auf den Anlageflächen 6 der quer durchgehenden Ausnehmung 3 möglich.
Auf diese Weise werden die bei den bekannten Schienenbefestigungen dieser Art unvermeidlichen
Kantenpressungen, die zu einer Veränderung des Anpreßdruckes des innneren Klemmplattenschenkels
auf den Schienenfuß führen, wirksam vermieden. Durch die abgerundeten Stützflächen
wird zwischen den einzelnen Teilen der Schienenbefestigung eine gelenkartige Verbindung
geschaffen.
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Um eine Verschiebung der äußeren Klemmplatte 14 auf der Unterlage
i zu vermeiden, kann die Unterlage eine der abgerundeten Ausbildung des abgeknöpften
unteren Teiles des äußeren Klemmplattenschenkels entsprechende rinnenförmige Ausnehmung
erhalten. Selbstverständlich könnte in bekannter Weise auch der abgeknöpfte untere
Teil des äußeren Klemmplattenschenkels, rinnenförmig ausgebildet, sich auf einer
quer zur Schienenrichtung abgerundet ausgeführten Stützrippe abstützen.
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Wie aus Fig. i ersichtlich, wird durch die nach außen erfolgte Abkröpfung
15 des äußeren Klemmplattenschenkels 14 der Abstand des Auflagers des äußeren Klemmplattenschenkels
von der Mittelachse der Hakenschraube gegenüber dem Abstand des Auflagers des inneren
Klemmplattenschenkels von dieser Mittelachse vergrößert, so daß der Auflagerdruck
des inneren Klemmplattenschenkels auf den Schienenfuß erhöht wird. Diese Maßnahme
ermöglicht in Verbindung mit der abgerundeten Ausführung der Stützflächen 811, 13a
und 1511, durch die ein stets gleichbleibender Auflagerdruck auf den Schienenfuß
A sichergestellt wird, die Verwendung einer 3/4zölligen Schraube an Stelle der bisher
üblichen '/3zölligen Schraube und im Zusammenhang damit eine entsprechende Verringerung
der Breite der Schienenführungsrippen 2. Dadurch ergeben sich nicht nur für die
gesamte Schienenbefestigung wesentliche Gewichtsersparnisse sondern auch zusätzlich
verbesserte Hebelarmverhältnisse infolge der schmaleren Schraube und der Verschiebung
der Bolzenachse nach der Schiene zu.
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Wie Fig. i erkennen läßt, ist der innere Klemmplattenschenkel13 gegenüber
dem äußeren Klemmplattenschenkel 14 in seiner Länge derart bemessen, daß der Klemmplattensteg
eine in Richtung von der Schiene weg etwas nach unten geneigte Lage einnimmt. Auf
diese Weise wird mit Sicherheit erreicht, daß selbst bei Summierung aller möglichen
Minustoleranzen für Schienenfuß und Klemmplatte der Steg der Klemmplatte beim Einbau
der Schienenbefestigung unter allen Umständen zumindest eine parallele Lage zur
Schienenunterlage i einnimmt und eine nach dem Schienenfuß zu geneigte Stellung
des Steges der Klemmplatte nicht eintreten kann.
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Um ein Verdrehen des Federringes ii, das auch zu einer Lockerung der
Mutter io auf dem Schaft 9 der Hakenschraube führen könnte, zu vermeiden, ist in
bekannter Weise dieser Federring, wie Fig. i und 2 erkennen lassen, mit einem nach
unten abgeknöpften, an einer Seitenfläche des Steges sich abstützenden Ansatz iia
versehen.