EP4624661A2 - Spannfeder zum niederhalten eines gleiskörperelements - Google Patents

Spannfeder zum niederhalten eines gleiskörperelements

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Publication number
EP4624661A2
EP4624661A2 EP25190765.5A EP25190765A EP4624661A2 EP 4624661 A2 EP4624661 A2 EP 4624661A2 EP 25190765 A EP25190765 A EP 25190765A EP 4624661 A2 EP4624661 A2 EP 4624661A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tension spring
rail
hold
leg
screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25190765.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4624661A3 (de
Inventor
Thomas Mayer
Wolfgang HÖLZL
Stefan BREITEGGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Turnout Technology Zeltweg GmbH
Voestalpine Railway Systems GmbH
Original Assignee
Voestalpine Turnout Technology Zeltweg GmbH
Voestalpine Railway Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine Turnout Technology Zeltweg GmbH, Voestalpine Railway Systems GmbH filed Critical Voestalpine Turnout Technology Zeltweg GmbH
Publication of EP4624661A2 publication Critical patent/EP4624661A2/de
Publication of EP4624661A3 publication Critical patent/EP4624661A3/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/38—Indirect fastening of rails by using tie-plates or chairs; Fastening of rails on the tie-plates or in the chairs
    • E01B9/44—Fastening the rail on the tie-plate
    • E01B9/46—Fastening the rail on the tie-plate by clamps
    • E01B9/48—Fastening the rail on the tie-plate by clamps by resilient steel clips
    • E01B9/483—Fastening the rail on the tie-plate by clamps by resilient steel clips the clip being a shaped bar
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
    • E01B9/30—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
    • E01B9/303—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips the clip being a shaped bar

Definitions

  • the invention relates to a tension spring for holding down a track body element, such as a rail foot of a rail.
  • the invention relates to a rail fastening comprising a tension spring according to the invention and a hold-down device which can be fastened to a base, in particular a sleeper, ribbed plate or angle guide plate, adjacent to a rail.
  • the installation of rails on a track bed is usually carried out using a spring element, usually referred to as a tension spring or tension clamp, and a suitable tensioning element or hold-down device to clamp the spring element.
  • This tensioning element or hold-down device is usually a screw, which clamps the spring element against the substructure so that it exerts the required holding forces via the section resting on the rail foot.
  • the clamping can be achieved, for example, by connecting the hold-down device directly to the substructure that supports the rail and the fastening system, or by attaching the hold-down device to an additional component, such as a plate, which is then firmly coupled to the substructure.
  • tension springs are those with the "e” shape and those with an “ ⁇ ” shape.
  • a tension spring with the “e” shape is used, for example, in EP 313325 B1
  • the " ⁇ " form for example, is derived from the DE 3243895 A1 out.
  • tension springs from the state of the art are only designed for a single installation direction or type.
  • the installation direction is understood to be the direction in which the tension spring, which is usually already pre-tensioned, is pushed onto the rail foot.
  • the most common tension springs are those designed for transverse installation, i.e., for sliding the tension spring transversely to the longitudinal direction of the rail. With longitudinal installation, however, the tension spring is brought into its final assembly position in the longitudinal direction of the rail. Due to the limited space, installation in the longitudinal direction of the rail is advantageous, for example, for fastening the rails in the area of switches.
  • Conventional tension springs are adapted to their specified installation direction, particularly with regard to the arrangement of areas of different stiffness, and therefore cannot simply be installed in a different direction. In most cases, a different installation direction is not possible for geometric reasons.
  • Tension springs often break when they are subjected to excessive loads.
  • Conventional rail fastening systems are rarely equipped with overload protection.
  • overload protection is to limit the load acting on the tension spring, which is particularly important when the rail is subject to significant upward and downward movement or tilting relative to the sleeper when passing over it.
  • the present invention therefore aims to improve a tension spring and a corresponding fastening system so that the aforementioned disadvantages can be overcome.
  • a tension spring is to be created that can be held down or tensioned both with a screw and without a screw, and that exhibits high elasticity.
  • the tension spring is to be universally applicable, in particular for holding down rails on open track as well as in the area of switches. Finally, installation and removal are to be facilitated and a secure pre-assembly position is to be enabled.
  • the inventive design of the tension spring is similar to that of the "e" shape known from the prior art, with the difference that the end section of the "e” shape has an additional bend.
  • This bend can be directed toward or away from the holding section of the tension spring.
  • the bend extends toward the holding section of the tension spring.
  • the bent end section extends at an angle of 80-100°, preferably approximately 90°, to the second leg. This applies both to the design with an end section bent toward the holding section of the tension spring and to the design with an end section bent away from the holding section.
  • the advantages of the bent end section become apparent in both longitudinal and transverse installation in conjunction with the hold-down device, as explained in more detail below.
  • the U-shape formed by the U-bend, the first leg, and the second leg also includes configurations in which the first leg is reduced to a minimum, so that the U-bend transitions directly into the holding section.
  • the first leg has a certain length, such as a length substantially corresponding to the second leg, and is, in particular, straight.
  • a preferred embodiment provides that the holding section has a free end region connected to the first leg via a hook bend, which is arranged between the first leg and the second leg.
  • the hold-down force is provided at least partially by a torsional load on the torsion section formed by the U-bend of the tension spring, resulting in a corresponding resilient deflection of the second leg extending from the U-bend to the bent end section. While the second leg thus forms a deflectable spring arm, the remaining part of the tension spring can be designed as flat as possible to minimize the overall height of the tension spring and the material consumption for the tension spring.
  • the bent end section of the tension spring can be deflected out of the aforementioned plane in the unloaded state.
  • a preferred embodiment in this context provides for the bent end section to be at a normal distance from the center plane or the flat support surface in the unloaded state.
  • the hook bend and the bent end section define the maximum height of the tension spring in the unloaded state, measured perpendicular to the center plane or the flat support surface. This allows for an extremely flat design of the tension spring.
  • the overall height of the tension spring in the unloaded state can correspond to 1.5 to 3 times the diameter of the wire forming the tension spring in the holding section.
  • an imaginary extension of the bent end section overlaps the hook bend in a plan view.
  • the imaginary extension of the bent end section at least partially overlaps the hook bend in the plan view of the tension spring.
  • this means that the hook bend lies above the rail foot in the final assembly position and can provide overload protection.
  • the hold-down force acting on the rail foot from the bent end section and the corresponding counterforce acting from the hold-down device on the holding section of the tension spring form a force couple that additionally stresses the torsion section to bend about an axis perpendicular to the axis of the torsional moment, which leads to a corresponding bending about this axis. Due to this bending, the bent end section of the tension spring has a different angle to the support plane on the rail foot in the unloaded state than in the loaded state.
  • the holding section of the tension spring can be inserted parallel to the longitudinal direction of the rail into a tunnel-shaped recess of the hold-down device, so that the second leg preferably overlaps the rail foot.
  • the holding section of the tension spring can be inserted transversely to the longitudinal direction of the rail into the tunnel-shaped recess towards the rail or inserted parallel to the longitudinal direction of the rail.
  • overload protection can be achieved by providing the hold-down device with a stop that overlaps the bent end section at a distance when the tension spring is installed. Such a stop has the effect of limiting the upward movement of the bent end section.
  • the hold-down device associated with the sliding chair and the hold-down device arranged on the opposite side of the stock rail can be formed integrally with a sliding chair plate.
  • the tension spring can be fastened not only without screws, but also with a sleeper screw.
  • the fastening system according to the invention is preferably designed such that the hold-down device is formed by a fastening screw that can be screwed into the base, in particular a sleeper or plate, or by a hook screw with a nut that is suspended in the base, in particular a ribbed plate, the screw shaft and/or thread of which penetrates a free space between the first leg and the free end region of the holding section of the tension spring in order to hold the tension spring down in the region of the holding section and, if applicable, the first leg.
  • a preferred embodiment of the invention provides for a stop to be arranged on the base and/or on the hold-down device, which stops the screw-in depth of the hold-down device and preferably interacts with the screw head or nut of the fastening screw, so that the hold-down force on the tension spring can be limited.
  • the stop thus serves to define the screwed-down state of the tension spring or the tightened state of the screw such that the tension spring remains displaceable between the pre-assembly and final assembly positions.
  • the tension spring is advantageously positioned on the support in such a way that the insertion of a rail between pre-assembled tension springs is not impeded.
  • This allows sleepers to be provided with pre-assembled tension springs before the rails are laid, so that after the rails are laid, the tension springs only need to be moved into the final assembly position using a suitable tool.
  • This is preferably achieved by the support having a lateral contact surface for the rail foot and by the hold-down device or fastening screw being arranged in such a way that the tension spring does not protrude beyond the contact surface in the pre-assembly position.
  • Fig. 1 a perspective view of a tension spring according to the invention
  • Fig. 2 a top view of the tension spring according to Fig. 1
  • Fig. 3 a view according to arrow III of the Fig. 2
  • Fig. 4 a view according to arrow IV of the Fig. 2
  • Fig. 5 a first embodiment of a rail fastening using the tension spring according to Fig. 1
  • Fig. 6 a detailed view of the Fig. 5
  • Fig. 8 a detailed view of the Fig. 7 , Fig.
  • FIG. 9 a hold-down device according to Figs. 7 and 8 in a perspective view
  • Fig. 10 a side view of the hold-down device according to Fig. 9
  • Fig. 11 a third embodiment of a rail fastening using the tension spring according to Fig. 1
  • Fig. 12 a modified design of the rail fastening of the Fig. 11
  • Fig. 13 a fourth embodiment of a rail fastening using the tension spring according to Fig. 1
  • Fig. 15 a view of the angle guide plate according to Fig. 14, Fig. 16 a front view of the angle guide plate according to Fig. 14, Fig.
  • the bent end section 6 has a support surface d for resting on the track body element, which in the unloaded state is slightly inclined upwards in the direction of arrow III, so that an acute angle ⁇ exists between the bent end section 6 or the support surface d and the plane a or b of the holding section 5 and the first leg 3.
  • Fig. 11 A modified embodiment is shown in which the tension spring 1 is tensioned by a holding-down device designed as a fastening screw 25.
  • the fastening screw 25 is hooked to the rib 24 as a hook screw or is screwed into the sleeper 11 in such a way that its screw shaft or thread penetrates a free space between the first leg 3 and the free end region 7 of the holding section 5 of the tension spring 1.
  • the free space between the first leg 3 and the free end region 7 of the holding section 5 is designed in a slot-shaped manner, so that the tension spring 1 can be moved between a pre-assembly position and the Fig. 12 can be moved into the final assembly position shown.
  • the rail base 10 is designed as a ribbed plate, the ribs 24 of which define the position of the rail foot 16 of the rail 8 on the sleeper 11.
  • the fastening system comprises an angled guide plate 26 on each side of the rail 8, which engages with a rib formed on the underside into a groove 27 of the sleeper 11.
  • Fig. 27 shows the section SS through step 52 from Fig. 19 . This falls to the rail foot by the distance Y.

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Abstract

Bei einer Spannfeder (1) zum Niederhalten eines Gleiskörperelements, wie z.B. eines Schienenfußes einer Schiene, umfassend einen U-förmigen Hauptabschnitt, der einen U-Bogen (2), einen an der einen Seite des U-Bogens (2) angeordneten ersten Schenkel (3) und einen an der anderen Seite des U-Bogens (2) angeordneten zweiten Schenkel (4) aufweist, ist an dem ersten Schenkel (3) ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter (12) abstützbarer Halteabschnitt (5) und an dem zweiten Schenkel (4) ein zum Halteabschnitt (5) hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt (6) ausgebildet, wobei der U-Bogen (2) einen Torsionsabschnitt ausbildet, sodass über den umgebogenen Endabschnitt (6) eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannfeder zum Niederhalten eines Gleiskörperelements, wie z.B. eines Schienenfußes einer Schiene.
  • Weiters betrifft die Erfindung eine Schienenbefestigung umfassend eine erfindungsgemäße Spannfeder und einen auf einer Unterlage, insbesondere Schwelle, Rippenplatte oder Winkelführungsplatte, einer Schiene benachbart befestigbaren Niederhalter.
  • Die Montage von Schienen eines Gleiskörpers erfolgt üblicherweise unter Verwendung eines Federelements, meist als Spannfeder oder Spannklemme bezeichnet, und eines geeigneten Spannelements oder Niederhalters zum Verspannen des Federelements. Bei diesem Spannelement bzw. Niederhalter handelt es sich üblicherweise um eine Schraube, durch welche das Federelement so gegen den Untergrund verspannt wird, dass es über seinen auf dem Schienenfuß aufliegenden Abschnitt die erforderlichen Haltekräfte aufbringt. Die Verspannung kann dabei beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Niederhalter direkt mit dem Untergrund verbunden wird, der die Schiene und das Befestigungssystem trägt, oder dass der Niederhalter an einem zusätzlichen Bauteil, wie beispielsweise einer Platte, befestigt wird, die dann mit dem jeweiligen Untergrund fest verkoppelt ist.
  • Weit verbreitete Spannfedern sind solche mit der "e"-Form und solche mit einer "ω"-Form. Eine Spannfeder mit der "e"-Form ist beispielswiese in der EP 313325 B1 beschrieben. Die "ω"-Form geht beispielswiese aus der DE 3243895 A1 hervor.
  • Es sind zahlreiche Ausführungsformen von Befestigungssystemen mit Spannfedern bekannt, bei denen sich die Spannfeder relativ zum Schienenfuß und zu den Verankerungsteilen nicht nur in eine genau definierte Endmontagestellung, sondern auch in eine lagegesicherte Vormontagestellung bringen lässt. Für die Verwirklichung der Vormontagestellung wird die Spannfeder so montiert, dass der für das Niederhalten des Schienenfußes gedachte Abschnitt nicht auf der Schiene aufliegt. Auf diese Weise können Bahnschwellen bereits im Werk mit in der Vormontagestellung angeordneten Spannfedern versehen und vorgespannt werden, wobei die Spannfedern auf der Baustelle nach dem Auflegen der Schiene mit gewissem Aufwand durch seitliches Verlagern in die Endmontagestellung gebracht und verspannt werden können, sodass der für das Niederhalten des Schienenfußes gedachte Abschnitt diesen übergreift und von oben federnd niederdrückt.
  • Nachteilig bei Spannfedern aus dem Stand der Technik ist der Umstand, dass diese lediglich für eine einzige Einbaurichtung oder Einbauart ausgelegt sind. Als Einbaurichtung wird hierbei diejenige Richtung verstanden, in welcher die in der Regel bereits vorgespannte Spannfeder auf den Schienenfuß geschoben wird. Am häufigsten findet man Spannfedern, die für den Quereinbau vorgesehen sind, d.h. für ein Aufschieben der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung. Beim Längseinbau hingegen wird die Spannfeder in Schienenlängsrichtung in ihre Endmontagestellung gebracht. Der Einbau in Schienenlängsrichtung ist auf Grund des begrenzten Platzes beispielswiese für die Befestigung der Schienen im Bereich von Weichen vorteilhaft. Herkömmliche Spannfedern sind insbesondere hinsichtlich der Anordnung von Bereichen unterschiedlicher Steifigkeit an ihre vorgegebene Einbaurichtung angepasst und können daher nicht ohne weiteres in eine davon abweichende Richtung eingebaut werden, wobei eine abweichende Einbaurichtung in den meisten Fällen schon aus geometrischen Gründen gar nicht möglich ist.
  • Weitere Probleme von herkömmlichen Spannfedern sind das Auftreten von Brüchen und das Lockern der Spannfedern und damit verbunden ein Verlust der Spannkraft. Das Lockern tritt insbesondere bei Spannfedern auf, die mit einer Schraube niedergespannt werden.
  • Brüche kommen bei Spannfedern häufig dann vor, wenn sie einer übermäßigen Belastung ausgesetzt werden. Herkömmliche Schienenbefestigungssysteme sind in den wenigstens Fällen mit einem Überlastschutz versehen. Ein Überlastschutz hat den Zweck, die auf die Spannfeder wirkende Belastung zu begrenzen, was insbesondere dann zum Tragen kommt, wenn die Schiene beim Überfahren relativ zur Schwelle einer starken Auf- und Abwärtsbewegung oder einer starken Kippbewegung unterliegt.
  • Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab eine Spannfeder sowie ein entsprechendes Befestigungssystem dahingehend zu verbessern, dass die oben genannten Nachteile überwunden werden können. Insbesondere soll eine Spannfeder geschaffen werden, die sowohl über eine Schraube als auch schraubenlos niedergehalten bzw. gespannt werden kann und die eine hohe Elastizität aufweist. Die Spannfeder soll universell verwendbar sein, insbesondere sowohl für das Niederhalten von Schienen im freien Gleis als auch im Bereich von Weichen. Schließlich soll der Ein- und Ausbau erleichtert werden und eine lagegesicherte Vormontagestellung ermöglicht werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Spannfeder bereit, umfassend einen U-förmigen Hauptabschnitt, der einen U-Bogen, einen an der einen Seite des U-Bogens angeordneten ersten Schenkel und einen an der anderen Seite des U-Bogens angeordneten zweiten Schenkel aufweist, wobei an dem ersten Schenkel ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt und an dem zweiten Schenkel ein zum Halteabschnitt hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt ausgebildet ist, wobei der U-Bogen einen Torsionsabschnitt ausbildet, sodass über den umgebogenen Endabschnitt eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist.
  • Dadurch, dass die Spannfeder von der Grundform eines "U" ausgehend an dem ersten Schenkel der U-Form einen hakenförmigen Halteabschnitt und an dem anderen Schenkel der U-Form einen zum Halteabschnitt hin oder von diesem weg umgebogenen Endabschnitt aufweist, wird eine asymmetrische Form erreicht, die einfach herzustellen ist und die einen Einbau sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung erlaubt. Sowohl im Längs- als auch im Quereinbau bildet der umgebogene Endabschnitt hierbei denjenigen Bereich der Spannfeder aus, über den die Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement bzw. den Schienenfuß aufgebracht wird.
  • Die erfindungsgemäße Ausführung der Spannfeder ist jener der aus dem Stand der Technik bekannten "e"-Form ähnlich, mit dem Unterschied, dass der Endabschnitt der "e"-Form eine zusätzliche Biegung aufweist. Diese Biegung kann zum Halteabschnitt der Spannfeder hin oder von dieser weg ausgeführt sein. Bevorzugt verläuft die Biegung zum Halteabschnitt der Spannfeder hin. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist hierbei vorgesehen, dass der umgebogene Endabschnitt in einem Winkel von 80-100°, vorzugsweise ungefähr 90°, zum zweiten Schenkel verläuft, wobei dies sowohl für die Ausbildung mit einem zum Halteabschnitt der Spannfeder hin als auch für die Ausbildung mit einem vom Halteabschnitt weg gebogenen Endabschnitt gilt. Die Vorteile des umgebogenen Endabschnitts werden sowohl im Längs- als auch im Quereinbau im Zusammenwirken mit dem Niederhalter deutlich, wie dies weiter unten noch näher erläutert ist.
  • Die vom U-Bogen, dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel gebildete U-Form umfasst bei manchen Ausführungsformen der Erfindung auch Ausbildungen, bei denen der erste Schenkel auf ein Minimum reduziert ist, sodass der U-Bogen gleichsam unmittelbar in den Halteabschnitt übergeht. In anderen Ausführungsformen hat der erste Schenkel jedoch eine gewisse Länge, wie z.B. eine dem zweiten Schenkel im Wesentlichen entsprechende Länge, und ist insbesondere gerade ausgebildet.
  • Der vom ersten Schenkel der U-Form ausgehende hakenförmige Halteabschnitt dient dazu, von einem Niederhalter unter Spannung gehalten zu werden, wenn vom umgebogenen Endabschnitt eine Torsionskraft auf den vom U-Bogen der Spannfeder ausgebildeten Torsionsabschnitt ausgeübt wird. Der hakenförmige Halteabschnitt ist hierbei nach innen gebogen, was so zu verstehen ist, dass der Haken zwischen die beiden Schenkel der U-Form gebogen ist. Bevorzugt bildet der hakenförmige Halteabschnitt auf Seiten des ersten Schenkels das Ende der Spannfeder, d.h. dass das freie Ende des zu einem Haken umgebogene Bereichs zwischen den beiden Schenkeln der U-Form liegt.
  • Eine bevorzuge Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der Halteabschnitt einen über einen Hakenbogen mit dem ersten Schenkel verbundenen freien Endbereich aufweist, der zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist ein Hakenbogen des Halteabschnitts eine im Wesentlichen 180°-Biegung auf, sodass ein freier Endbereich des Halteabschnitts im Wesentlichen zumindest abschnittsweise parallel zum ersten Schenkel verläuft. Der Ausdruck "im Wesentlichen 180°" bedeutet, dass der Winkel 180° beträgt, aber auch zwischen 175° und 185° liegen kann.
  • Die Niederhaltekraft wird zumindest teilweise durch eine Torsionsbelastung des vom U-Bogen der Spannfeder gebildeten Torsionsabschnitts bereitgestellt, wobei eine entsprechende federnde Auslenkung des sich vom U-Bogen zum umgebogenen Endabschnitt erstreckenden zweiten Schenkels erfolgt. Während der zweite Schenkel somit einen auslenkbaren Federarm ausbildet, kann der übrige Teil der Spannfeder demgegenüber möglichst flach ausgebildet sein, um die Bauhöhe der Spannfeder und den Materialverbrauch für die Spannfeder zu minimieren.
  • Eine bevorzuge Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der erste Schenkel und der freie Endbereich des Halteabschnitts im unbelasteten Zustand eine ebene Auflagefläche bereitstellen. Die ebene Auflagefläche kann beispielsweise als Auflage für den Niederhalter dienen, wobei sich der ebene Zustand auf den unbelasteten Zustand der Spannfeder bezieht, da es beim Spannen der Spannfeder zu einer leichten Verwindung des Halteabschnitts kommen kann.
  • Der erste Schenkel und der freie Endbereich des Halteabschnitts können hierbei im unbelasteten Zustand mit ihren jeweiligen Mittelachsen, vorzugsweise über ihre gesamte Erstreckung, in einer Mittelebene liegen, die vorzugsweise parallel zur ebenen Auflagefläche verläuft. Unter der Mittelachse der entsprechenden Abschnitte ist beispielsweise im Falle eines kreisrunden Querschnitts die durch den Kreismittelpunkt gehende Mittelline bzw. Achse zu verstehen.
  • Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der erste Schenkel und der Halteabschnitt im unbelasteten Zustand in derselben Ebene liegen bzw. mit ihren jeweiligen Mittelachsen in der Mittelebene liegen. Dies stellt ebenfalls eine ebene Auflagefläche zur Verfügung und schließt aus, dass Teilbereiche des ersten Schenkels und des Halteabschnitts einschließlich des Hakenbogens aus der genannten Ebene herausgebogen sind.
  • Auch die Ausbildung des U-Bogens der Spannfeder kann zur Erreichung einer möglichst flachen Bauweise beitragen, indem vorzugsweise der freie Endbereich des Halteabschnitts in Richtung einer Längserstreckung des freien Endbereichs gesehen den U-Bogen zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, überdeckt.
  • Um einen ausreichenden Federweg zu gewährleisten, kann jedoch der umgebogene Endabschnitt der Spannfeder im unbelasteten Zustand aus der genannten Ebene ausgelenkt sein. Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der umgebogene Endabschnitt im unbelasteten Zustand einen Normalabstand zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche aufweist.
  • Wenn hierbei der gesamte Halteabschnitt einschließlich des Hakenbogens und der erste Schenkel in derselben Ebene liegen, bedeutet dies hinsichtlich der Bauhöhe der Spannfeder, dass der Hakenbogen und der umgebogene Endabschnitt im unbelasteten Zustand die maximale, normal zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche gemessene, Bauhöhe der Spannfeder definieren. Dies ermöglicht eine überaus flache Ausbildung der Spannfeder.
  • Insbesondere kann die Bauhöhe der Spannfeder hierbei im unbelasteten Zustand dem 1,5 bis 3-fachen Durchmesser des die Spannfeder im Halteabschnitt ausbildenden Drahts entsprechen.
  • Bevorzugt überlappt eine gedachte Verlängerung des umgebogenen Endabschnitts den Hakenbogen in einer Draufsicht. Dies bedeutet, dass die gedachte Verlängerung des umgebogenen Endabschnitts den Hakenbogen in der Draufsicht auf die Spannfeder zumindest teilweise überschneidet. Dies hat für den Quereinbau der Spannfeder zur Folge, dass der Hakenbogen in der Endmontagestellung oberhalb des Schienenfußes zu liegen kommt und einen Überlastschutz ausbilden kann.
  • Die Spannfeder besteht in herkömmlicher Weise aus einem Federstab und kann daher in einem Stück aus einem entsprechenden Ausgangsprodukt hergestellt werden. Die Herstellung erfolgt hierbei durch mehrfaches Biegen eines ursprünglich geraden Federstabs. Wenn, wie dies bevorzugt vorgesehen ist, der hakenförmige Halteabschnitt, der U-Bogen und der umgebogene Endabschnitt alle in dieselbe Richtung gebogen sind, kann die Herstellung der Spannfeder in drei Biegeschritten erfolgen. Im ersten Schritt wird die Biegung des hakenförmigen Halteabschnitts vorgenommen, im zweiten Schritt der U-Bogen und im dritten Schritt der umgebogene Endabschnitt. Die drei Biegeschritte können auch in einem Vorgang umlaufend durchgeführt werden, wenn alle drei Biegungen im selben Drehsinn erfolgen. Die genannten Biegungen können alle in derselben Ebene erfolgen oder es wird gleichzeitig mit den Biegungen eine Auslenkung einzelner Bereiche aus der gemeinsamen Ebene vorgenommen.
  • Der Querschnitt der Spannfeder ist bevorzugt kreisrund, wobei jedoch auch andere Querschnittsformen denkbar sind, wie z.B. oval, elliptisch oder dgl.
  • Auf Grund der relativ einfachen Geometrie der erfindungsgemäßen Spannfeder, können deren mechanische Eigenschaften durch Variieren gewisser geometrischer Parameter, aber unter Beibehaltung der Grundform, in einfacher Weise an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Beispielsweise bestimmt die Länge des zweiten Schenkels der U-Form und damit die Länge des auf den Torsionsabschnitt wirkenden Hebelarms die Steifigkeit der Spannfeder. Mit der Wahl der Dicke der Federstabs können die Spannung, die Spannkraft und die Steifigkeit gesteuert werden. Auch der Radius des U-Bogens steuert die Spannung und die Steifigkeit der Spannfeder.
  • Um durch das Niederspannen des Halteabschnitts mittels des Niederhalters und die dadurch bewirkte Torsionsbelastung des Torsionsabschnitt der Spannfeder über den umgebogenen Endabschnitt eine Niederhaltekraft auf den Schienenfuß ausüben zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Schenkel im unbelasteten Zustand einen sich in Richtung zum umgebogenen Endabschnitt kontinuierlich vergrößernden Normalabstand zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche aufweist.
  • Dies bedeutet insbesondere, dass der zweite Schenkel im unbelasteten Zustand in einem spitzen Winkel relativ zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche geneigt verläuft. Der spitze Winkel kann hierbei zwischen 5° und 20° betragen. Das Festspannen der Spannfeder führt zu einer Verbiegung der Spannfeder dahingehend, dass der genannte spitze Winkel sich vom unbelasteten Zustand aus verringert und im festgespannten Zustand beispielsweise nur mehr 0°-5° beträgt. Dieser Winkel kann im Falle von Befestigungssystemen mit geringerer Niederhaltekraft auf 5-10° reduziert sein. In diesem verspannten Zustand wirkt ein Torsionsmoment auf den Torsionsabschnitt der Spannfeder, und zwar insbesondere um eine Achse, die normal zur Achse des ersten Schenkels verläuft und eine Tangente an den U-Bogen bildet.
  • Die vom umgebogenen Endabschnitt auf den Schienenfuß wirkende Niederhaltekraft und die entsprechende Gegenkraft, die vom Niederhalter auf den Halteabschnitt der Spannfeder wirkt, bilden ein Kräftepaar, das den Torsionsabschnitt zusätzlich auch auf Biegung um eine zur Achse des Torsionsmoments senkrechte Achse beansprucht, was zu einer entsprechenden Verbiegung um diese Achse führt. Der umgebogene Endabschnitt der Spannfeder hat auf Grund dieser Verbiegung im unbelasteten Zustand einen anderen Winkel zur Auflageebene am Schienenfuß als im belasteten Zustand. Damit der umgebogene Endabschnitt im belasteten Zustand im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, um eine entsprechende Auflagefläche auf dem Schienenfuß zu gewährleisten, ist gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass der umgebogene Endabschnitt eine Auflagefläche zur Auflage auf dem Gleiskörperelement aufweist, die im unbelasteten Zustand in einem spitzen Winkel relativ zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche nach oben verläuft.. Der Winkel zwischen dem umgebogene Endabschnitt und der genannten Ebene kann vorzugsweise 2°-8°, insbesondere 5°-7°, betragen. Der Winkel verringert sich unter Belastung auf Grund des genannten Biegemoments und beträgt im belasteten Zustand vorzugsweise 0°-1°.
  • Wenn im Rahmen der Erfindung von einem Winkel zwischen zwei Abschnitten der Spannfeder oder von einer Ebene die Rede ist, in der die Abschnitte liegen, bezieht sich dies auf die Mittellinie der entsprechenden Abschnitte, d.h. im Falle eines kreisrunden Querschnitts auf die durch den Kreismittelpunkt gehende Mittelline bzw. Achse.
  • Die erfindungsgemäße Spannfeder ist ausgebildet, um mit verschiedenen Bauarten von Niederhaltern verwendbar zu sein.
  • Bei einer ersten Einbauvariante kann der Halteabschnitt der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung in eine tunnelförmige Ausnehmung des Niederhalters zur Schiene hin eingeschoben werden, sodass bevorzugt der Hakenbogen in einer Endmontagestellung der Spannfeder den Schienenfuß übergreift.
  • Bei einer zweiten Einbauvariante kann der Halteabschnitt der Spannfeder parallel zur Schienenlängsrichtung in eine tunnelförmige Ausnehmung des Niederhalters eingeschoben werden, sodass bevorzugt der zweite Schenkel den Schienenfuß übergreift.
  • In konstruktiver Hinsicht können die erste und die zweite Einbauvariante bevorzugt dadurch verwirklicht werden, dass zwischen dem umgebogenen Endabschnitt und dem freien Endbereich des Halteabschnitts in einer Längserstreckung des freien Endbereichs und in einer Draufsicht, d.h. in einer Normalprojektion auf die Mittelebene oder die ebene Auflagefläche, gesehen auf der dem zweiten Schenkel zugewandten Seite des freien Endbereichs ein Spalt angeordnet ist.
  • Bei einer weiteren Einbauvariante kann zwischen dem ersten Schenkel und dem freien Endbereich des Halteabschnitts ein Freiraum vorgesehen sein, der von einem Schraubenschaft einer den Niederhalter ausbildenden Befestigungsschraube durchsetzbar ist und in dem die Befestigungsschraube in Längsrichtung des ersten Schenkels verschiebbar ist, wobei der Schraubenschaft der Befestigungsschraube einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser eines die Spannfeder im Halteabschnitt ausbildenden Drahts, und wobei vorzugsweise der Innenradius des Hakenbogens größer oder gleich ist als der Radius des Schraubenschafts. Die genannte Verschiebbarkeit ermöglicht es, die Spannfeder im von der Befestigungsschraube niedergehaltenen Zustand von einer Vormontagestellung in eine Endmontagestellung und zurück zu verschieben. Wenn der Innenradius des Hakenbogens hierbei größer oder gleich ist als der Radius des Schraubenschafts, wird ein maximaler Verschiebeweg bereitgestellt.
  • Insgesamt wird durch die Erfindung eine kompakte, flachbauende und flexibel einsetzbare Spannfeder bereitgestellt, die wegen des geringen Materialbedarfs auch kostengünstig herstellbar ist. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Spannfeder in einer Draufsicht, insbesondere in einer Normalprojektion auf die Mittelebene oder die ebene Auflagefläche, innerhalb eines minimal umgebenden Rechtecks liegt, das ein Seitenverhältnis von 1:1,5-1:1, vorzugsweise 1:1,1-1:1, aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung beträgt der Durchmesser des die Spannfeder ausbildenden Drahts mindestens einem 1/7, vorzugsweise mindestens 1/6, der kürzeren Seite eines die Spannfeder in einer Draufsicht minimal umgebenden Rechtecks.
  • Insbesondere weist der umgebogene Endabschnitt innerhalb eines quadratischen Eckbereichs eines die Spannfeder in einer Draufsicht minimal umgebenden Rechtecks liegt, der höchstens 1/9 der Fläche des umgebenden Rechtecks auf.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Schienenbefestigung umfassend eine Spannfeder gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und einen auf einer Unterlage, insbesondere Schwelle, Rippenplatte oder Winkelführungsplatte, einer Schiene benachbart befestigbaren Niederhalter, an dem der Halteabschnitt im montierten Zustand der Spannfeder derart abgestützt ist, dass der umgebogene Endabschnitt ein Gleiskörperelement, insbesondere einen Schienenfuß der Schiene, federnd niederhaltend anordenbar ist.
  • Hierbei ist bevorzug vorgesehen, dass der Niederhalter im montierten Zustand der Spannfeder nicht nur den freien Endbereich des Halteabschnitts übergreift, sondern zumindest teilweise auch den ersten Schenkel.
  • Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt, kann die Spannfeder schraubenlos niedergespannt werden oder mit Hilfe einer Schraube. Für die Verwirklichung der schraubenlosen Alternative sieht eine bevorzugte Ausbildung vor, dass der Niederhalter eine tunnelförmige Ausnehmung aufweist oder ausbildet, in welche der Halteabschnitt der Spannfeder zumindest teilweise einschiebbar ist.
  • Je nachdem, ob die Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung oder in Schienenlängsrichtung eingebaut werden soll, ist der Halteabschnitt der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung in die tunnelförmige Ausnehmung zur Schiene hin einschiebbar oder parallel zur Schienenlängsrichtung einschiebbar.
  • Bei einer Ausbildung mit quer zur Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder ist die tunnelförmige Ausnehmung an der dem Gleiskörperelement, insbesondere Schienenfuß, zugewandten Seite bevorzugt offen ausgebildet und der Hakenbogen ragt im endmontierten Zustand der Spannfeder aus der tunnelförmigen Ausnehmung vor und übergreift das Gleiskörperelement, insbesondere den Schienenfuß. Auf diese Weise bildet der Hakenbogen in seinem das Gleiskörperelement überragenden Zustand eine Überlastsicherung aus. Hierzu ist der Hakenbogen so angeordnet, dass zwischen dem niederzuhaltenden Gleiskörperelement, insbesondere Schienenfuß, und dem Hakenbogen der Spannfeder ein vertikaler Abstand vorhanden ist. Aufwärtsbewegungen des Gleiskörperelements, die innerhalb des vertikalen Abstands liegen, werden durch den umgebogenen Endabschnitt der Spannfeder federnd aufgenommen. Sollte es jedoch zu einer übermäßigen Aufwärtsbewegung kommen, stößt das niederzuhaltende Gleiskörperelement jedoch an dem Hakenbogen an und wird dadurch an einem weiteren Aufsteigen gehindert, ohne die Spannfeder innerhalb ihres zulässigen Federwegs zu überlasten.
  • Bei der Variante mit quer zur Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder kann eine Vormontagestellung der Spannfeder in einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass die Spannfeder zunächst nur soweit eingeschoben wird, dass sie zwar sicher in der tunnelförmigen Ausnehmung aufgenommen ist, dass der Hakenbogen jedoch noch nicht auf der dem niederzuhaltenden Gleiskörperelement zugewandten Seite aus der tunnelförmigen Ausnehmung vorragt und der umgebogene Endabschnitt noch nicht auf dem Gleiskörperelement zu liegen kommt. Erst für die Einnahme der Endmontagestellung wird die Spannfeder weiter in Richtung zum Gleiskörperelement vorgetrieben bis der umgebogene Endabschnitt von oben auf das Gleiskörperelement drückt.
  • Sowohl bei der Variante mit quer zur Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder als auch bei der Variante mit in Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Niederhalter eine in Einschubrichtung ansteigende Rampe aufweist, auf welcher der umgebogene Endabschnitt beim Einschieben gleitend aufliegt. Dies führt dazu, dass der umgebogene Endabschnitt beim Einschieben immer weiter vorgespannt wird.
  • Besonders bevorzugt weist die Rampe einen ersten ansteigenden Rampenabschnitt und einen zweiten ansteigenden Rampenabschnitt und einen dazwischen liegenden Zwischenabschnitt auf, auf dem der umgebogene Endabschnitt in einer Vormontagestellung der Spannfeder aufliegt. Der Zwischenabschnitt kann beispielsweise eine Mulde aufweisen, in welcher der umgebogenen Endabschnitt der Spannfeder einrasten kann, um in der Vormontagestellung zu verbleiben.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass am Ende der Rampe eine Stufe ausgebildet ist, über welche der umgebogene Endabschnitt in die Endmontagestellung gelangt, in welcher der Endabschnitt auf dem Gleiskörperelement, insbesondere dem Schienenfuß, aufliegt, wobei die Stufe einen rückwärtigen Anschlag bildet, welcher den Endabschnitt gegen das Verlassen der Endmontagestellung sichert.
  • Bei der Variante mit in Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder kann eine Überlastsicherung dadurch erreicht werden, dass der Niederhalter einen den umgebogenen Endabschnitt im montierten Zustand der Spannfeder mit Abstand übergreifenden Anschlag aufweist. Ein derartiger Anschlag hat den Effekt, das Aufsteigen des umgebogenen Endabschnitts zu begrenzen.
  • Das erfindungsgemäße Befestigungssystem kann auch im Bereich einer Weiche zur Fixierung von Backenschienen zum Einsatz gelangen, wobei der Niederhalter auf der der Zungenschiene zugewandten Seite der Backenschiene mit einem Gleitstuhl kombiniert bzw. verbunden werden kann, und zwar bevorzugt derart, dass der Niederhalter zumindest einen Teil der Gleitfläche für die Zungenschiene ausbildet. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht in diesem Zusammenhang vor, dass das Befestigungssystem einen der Backenschiene zugeordneten Gleitstuhl mit einer Gleitfläche für eine Zungenschiene aufweist, wobei der Niederhalter eine mit der Gleitfläche vorzugsweise bündige weitere Gleitfläche aufweist. Alternativ kann die obere Fläche des Niederhalters auch niedriger angeordnet sein als die Gleitfläche des Gleitstuhls.
  • Bevorzugt ist die weitere Gleitfläche so wie der Gleitstuhl selbst in Richtung zur Backenschiene derart verlängert, dass die weitere Gleitfläche den Schienenfuß der Backenschiene mit Abstand übergreift.
  • Bevorzugt können der dem Gleitstuhl zugeordnete Niederhalter und der an der gegenüberliegenden Seite der Backenschiene angeordnete Niederhalter mit einer Gleitstuhlplatte einstückig ausgebildet sein.
  • Wie bereits erwähnt besteht ein Vorteil der erfindungsgemäßen Spannfeder in ihrer universellen Einsetzbarkeit. So kann die Spannfeder wie bereits erwähnt nicht nur schraubenlos befestigt werden, sondern auch mit einer Schwellenschraube. Das erfindungsgemäße Befestigungssystem ist in diesem Zusammenhang bevorzugt derart ausgebildet, dass der Niederhalter von einer in die Unterlage, insbesondere eine Schwelle oder Platte, einschraubbaren Befestigungsschraube oder von einer in die Unterlage, insbesondere Rippenplatte, eingehängten Hakenschraube mit Mutter gebildet ist, wobei deren Schraubenschaft und/oder Gewinde einen Freiraum zwischen dem ersten Schenkel und dem freien Endbereich des Halteabschnitts der Spannfeder durchsetzt, um die Spannfeder im Bereich des Halteabschnitts und ggf. des ersten Schenkels niederzuhalten.
  • Auch bei dieser Art der Befestigung ist eine Vormontagestellung in einfacher Weise möglich. Dies kann derart erfolgen, dass die Spannfeder zuerst in der Vormontagestellung niedergeschraubt wird. Danach wird die Schiene eingelegt, worauf die Spannfeder im niedergeschraubten Zustand in die Endmontagestellung gebracht wird. Hierzu ist es nicht mehr erforderlich, die Schraube nach dem Einlegen der Schiene zu lösen und nach dem Einschieben der Spannfeder in Endmontagestellung auf Endanzugsmoment festzuziehen, weil die Spannfeder, auch bei einer in Vormontagestellung mit Endanzugsmoment festgezogen Schraube, mit einem Hand- oder Maschinenwerkzeug problemlos von der Vormontagestellung in eine Endmontagestellung verlagert werden kann.
  • Um zu gewährleisten, dass die Spannfeder im niedergeschraubten Zustand zwischen der Vormontage- und der Endmontagestellung verschiebbar bleibt, sieht eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung vor, dass an der Unterlage und/oder am Niederhalter ein die Einschraubtiefe des Niederhalters begrenzender, vorzugsweise mit dem Schraubenkopf oder der Mutter der Befestigungsschraube zusammenwirkender Anschlag angeordnet ist, sodass eine Niederhaltekraft auf die Spannfeder begrenzbar ist. Der Anschlag dient somit dazu, den niedergeschraubten Zustand der Spannfeder bzw. den festgezogenen Zustand der Schraube so zu definieren, dass die Spannfeder zwischen der Vormontage- und der Endmontagestellung verschiebbar bleibt. Bevorzugt definiert der Anschlag hierbei einen minimalen vertikalen Abstand zwischen dem Niederhalter und der Unterlage, der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder im Bereich des Niederhalters ausbildenden Drahts, wobei der vertikale Abstand vorzugweise nicht mehr als das 1,2-fache des Drahtdurchmessers beträgt.
  • Eine Abweichung des Endanzugsmoments bzw. die mit dem Endanzugsmoment erreichte Spannkraft der Schraube wirkt sich ab deren Verspannung gegen den Anschlag nicht weiter nachteilig auf den gewünschten Spannungszustand der Spannfeder aus. Damit müssen in Endmontagestellung abschließend auch keine Abstände zwischen Spannklemme und Schienenfuß kontrolliert werden, wie dies beispielsweise bei einigen gängigen Befestigungssystemen mit Spannfedern erforderlich ist.
  • Der Anschlag kann weiters bevorzugt einen Ausgleich zu einer vorwiegend einseitigen Belastung der Schraube ermöglichen, indem der Anschlag der Schraube zumindest einen Auflagepunkt bereitstellt, über welchen, durch mit Endanzugsmoment angezogener Schraube bzw. Mutter, eine die einseitige Belastung der Schraube zumindest teilweise ausgleichende Kraft auf die Schraube wirkt.
  • Für die Verlagerung der Spannfeder von der Vormontage- in die Endmontagestellung sind verschiedene Varianten möglich. Insbesondere kann die Spannfeder mit ihrem umgebogenen Endabschnitt im festgezogenen Zustand des Niederhalters, d.h. insbesondere in dem durch den oben beschriebenen Anschlag definierten Spannungszustand, zwischen der Vormontagestellung und der Endmontagestellung verdrehbar oder quer zur Schienenlängsrichtung verschiebbar sein.
  • Bevorzugt ist die Unterlage im Bereich der von der Spannfeder beim Verlagern überstreiften Kontaktfläche so ausgebildet, dass beim Verlagern der Spannfeder auf der Unterlage von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung entlang des Verschiebeweges keine oder nur allmähliche Anstiege der Vorspannung der Spannfeder auftreten, sodass beim Verlagern der Spannfeder für alle dabei beanspruchten Komponenten eine schädigende Belastung, vor allem durch Scherung, ausgeschlossen ist. Dazu ist eine mögliche Ausführung einer Unterlage auf den von der Spannfeder auf der Unterlage beim Verlagern überstreiften Kontaktflächen quer zur Verschieberichtung der Spannfeder frei von Rillen und Vertiefungen.
  • Um eine selbsttätige oder unbeabsichtigte Verlagerung der Spannfeder von der Endmontagestellung in die Vormontagestellung zu verhindern, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Unterlage eine in Verlagerungsrichtung der Spannfeder abfallende Stufe ausbildet, von welcher der umgebogene Endabschnitt beim Verlagern der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf den Schienenfuß absteigt. Die Stufe bildet somit einen rückwärtigen Anschlag für den umgebogenen Endabschnitt, der ein Verlassen der Endmontagestellung verhindert.
  • Die Spannfeder ist in der Vormontagestellung mit Vorteil so auf der Unterlage angeordnet, dass das Einlegen einer Schiene zwischen vormontierten Spannfedern nicht behindert wird. Dadurch können Schwellen vor der Verlegung der Schienen mit vormontierten Spannfedern versehen werden, sodass die Spannfedern nach dem Verlegen der Schienen mit einem geeigneten Werkzeug nur mehr in die Endmontagestellung verlagert werden müssen. Dies wird bevorzugt dadurch erreicht, dass die Unterlage eine seitliche Anlagefläche für den Schienenfuß aufweist und der Niederhalter bzw. die Befestigungsschraube derart angeordnet ist, dass die Spannfeder in der Vormontagestellung nicht über die Anlagefläche vorragt.
  • Insbesondere kann der Abstand zwischen dem Schraubenschaft und der seitlichen Anlagefläche hierbei gleich oder größer sein als der Durchmesser des die Spannfeder ausbildenden Drahts.
  • Aus Sicherheitsgründen sollte sichergestellt werden, dass es beim Verlagern der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung nicht zu einem unbeabsichtigten Lockern der Befestigungsschraube kommt. Für diesen Zweck kann der Umstand ausgenützt werden, dass die erfindungsgemäß asymmetrische Spannfeder im gespannten Zustand vorwiegend an einer Seite der Schraube Richtung Schraubenkopf bzw. Mutter verspannt wird, während sie sich auf der anderen Seite der Schraube auf der Unterlage abstützt.
  • Wenn die Drehrichtung des Schraubengewindes und die Einbaulage bzw. Asymmetrie der Spannfeder aufeinander abgestimmt sind, führt eine Verlagerung der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung dazu, dass die Schraube im Sinne eines Festdrehens der Schraube beaufschlagt wird. Mit anderen Worten ist hierbei vorgesehen, dass die Befestigungsschraube oder die Mutter der Hakenschraube vorwiegend den freien Endbereich des Halteabschnitts der Spannfeder niederhält und der erste Schenkel der Spannfeder sich an der Unterlage abstützt und dass die Fest-Drehrichtung des Gewindes der Befestigungsschraube bzw. der Hakenschraube derart gestaltet ist, dass der freie Endbereich des Halteabschnitts die Befestigungsschraube bzw. die Mutter der Hakenschraube bei einer Verschiebung der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung mittelbar oder unmittelbar mit einem Drehmoment in Fest-Drehrichtung beaufschlagt.
  • Für ein Befestigungssystem mit einer zwischen einer Vormontagestellung und einer Endmontagestellung verdrehbaren Spannfeder ist vorgesehen, dass die Verdrehung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung in Fest-Drehrichtung der Befestigungsschraube bzw. die Mutter der Hakenschraube erfolgt, sodass diese dabei mittelbar oder unmittelbar mit einem Drehmoment in Fest-Drehrichtung beaufschlagt ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannfeder, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Spannfeder gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht gemäß dem Pfeil III der Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht gemäß dem Pfeil IV der Fig. 2 , Fig. 5 eine erste Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig. 1 , Fig. 6 eine Detailansicht der Fig. 5 , Fig. 7 zweite Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig. 1 , Fig. 8 eine Detailansicht der Fig. 7 , Fig. 9 einen Niederhalter gemäß Fig. 7 und 8 in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 10 eine Seitenansicht des Niederhalters gemäß Fig. 9 , Fig. 11 eine dritte Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig. 1 , Fig. 12 eine abgewandelte Ausbildung der Schienenbefestigung der Fig. 11, Fig. 13 eine vierte Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig. 1 , Fig. 14 eine Ausbildung gemäß Fig. 12 mit einer abgewandelten Winkelführungsplatte, Fig. 15 eine Ansicht der Winkelführungsplatte gemäß Fig. 14, Fig. 16 eine Vorderansicht der Winkelführungsplatte gemäß Fig. 14, Fig. 17 eine Unteransicht der Winkelführungsplatte gemäß Fig. 14 in einer auseinandergezogenen Darstellung, Fig. 19 die Schienenbefestigung gemäß Fig. 12 in einer Endmontagestellung, Fig. 18 die Schienenbefestigung gemäß Fig. 12 in einer Vormontagestellung, Fig. 21 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 19, Fig. 20 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 18, Fig. 22 eine alternative Ausbildung der Schienenbefestigung in einer Vormontagestellung, Fig. 23 die Schienenbefestigung gemäß Fig. 22 in einer Endmontagestellung, Fig. 24 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 22, Fig. 25 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 23, Fig. 26 eine perspektivische Darstellung der bei der Schienenbefestigung gemäß den Fig. 22-25 verwendeten Winkelführungsplatte und Fig. 27 eine weitere Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 19.
  • In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Spannfeder 1 dargestellt, umfassend einen U-förmigen Hauptabschnitt, der einen U-Bogen 2, einen an der einen Seite des U-Bogens 2 angeordneten ersten Schenkel 3 und einen an der anderen Seite des U-Bogens 2 angeordneten zweiten Schenkel 4 aufweist, wobei an dem ersten Schenkel 3 ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt 5 und an dem zweiten Schenkel 4 ein zum Halteabschnitt 5 hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt 6 ausgebildet ist. Der Halteabschnitt 5 umfasst einen freien Endbereich 7.
  • In Fig. 2 ist ersichtlich, dass zwischen dem umgebogenen Endabschnitt 6 und dem freien Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 in einer Draufsicht gesehen auf der dem zweiten Schenkel 4 zugewandten Seite des freien Endbereichs 7 ein Spalt x angeordnet ist. Der Spalt erlaubt das Einschieben des Halteabschnitts der Spannfeder 1 mit dem Hakenbogen voraus in eine tunnelförmige Ausnehmung des Niederhalters (siehe Fig. 5-8))
  • In Fig. 3 und 4 ist erkennbar, dass der erste Schenkel 3 und der Halteabschnitt 5 einschließlich des freien Endbereichs 7 in derselben Ebene liegen, sodass sie eine ebene Auflagefläche a ausbilden. Da die Spannfeder 1 aus einem Draht mit kreisrundem Querschnitt gebogen ist, bedeutet dies auch, dass die Mittelachse der genannten Abschnitte in einer gemeinsamen Mittelebene b liegen. Im unbelasteten Zustand ist weiters vorgesehen, dass der freie Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 in Richtung einer Längserstreckung des freien Endbereichs 7 gesehen (Fig. 3) den U-Bogen 2 vollständig überdeckt. Mit anderen Worten liegt der U-Bogen ausgehend vom ersten Schenkel 3 zumindest bis zur genannten Überdeckung mit dem freien Endbereich 7 ebenfalls in derselben Ebene wie der erste Schenkel 3 und der Halteabschnitt 5 einschließlich des freien Endbereichs 7.
  • Im weiteren Verlauf des U-Bogens 2, d.h. in Richtung zum zweiten Schenkel 4 hin, ist der U-Bogen 2 jedoch aus der Ebene a bzw. b nach unten gebogen, sodass der Normalabstand des zweiten Schenkels 4 zur Ebene a bzw. b bis zum umgebogenen Endabschnitt 6 zunimmt. In Fig. 4 ist hierbei erkennbar, dass der zweite Schenkel 4 mit seiner Mittelachse c einen spitzen Winkel β mit der Ebene a bzw. b des Halteabschnitts 5 und des ersten Schenkels 3 einschließt.
  • In Fig. 3 ist weiters gezeigt, dass der umgebogene Endabschnitt 6 eine Auflagefläche d zur Auflage auf dem Gleiskörperelement aufweist, die im unbelasteten Zustand in Richtung des Pfeils III gesehen leicht nach oben geneigt ist, sodass ein spitzer Winkel α zwischen dem umgebogenen Endabschnitt 6 bzw. der Auflagefläche d und der Ebene a bzw. b des Halteabschnitts 5 und des ersten Schenkels 3 vorhanden ist.
  • Fig. 5 zeigt eine Schiene 8, die unter Zwischenordnung einer auf einer Unterlagsplatte 9 angeordneten Platte 10 auf einer Schwelle 11 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt auf jeder Seite der Schiene 8 mittels einer Spannfeder 1 gemäß Fig. 1, die eine tunnelförmige Ausnehmung 13 eines Niederhalters 12 eingeschoben ist. In der in Fig. 5 dargestellten Endmontagestellung der Spannfeder 1 drückt diese mit ihrem umgebogenen Endabschnitt 6 auf den Schienenfuß 16 der Schiene 8, und zwar unter optionaler Zwischenordnung eines Isolators. Der Niederhalter 12 ist hierbei in geeigneter Weise auf der Platte 10 befestigt. Beispielsweise ist die Platte 10 und der Niederhalter 12 einstückig gefertigt und mit der Schwelle 11 verschraubt. Alternativ kann an der Unterseite der Platte 10 ein Anker angeformt sein, der beim Gießen der aus Beton hergestellten Schwelle 11 in diese einbetoniert wird.
  • Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht der in der tunnelförmigen Ausnehmung 13 eingeschobenen Spannfeder 1. Es ist ersichtlich, dass die Spannfeder mit ihrem Halteabschnitt 5 in Richtung des Pfeils 14, d.h. in Schienenlängsrichtung, in die tunnelförmige Ausnehmung 13 eingeschoben wurde, sodass der umgebogenen Endabschnitt 6 am Schienenfuß 16 aufliegt. Beim Einschieben in Richtung des Pfeils 14 gleitet der umgebogene Endabschnitt 6 auf einer in Einschieberichtung 14 ansteigenden Rampe 17, bis er über eine am Ende der Rampe 17 ausgebildete Stufe auf den Schienenfuß 16 fällt. An der dem Schienenfuß 16 zugewandten Seite des Niederhalters 12 ist weiters ein den umgebogenen Endabschnitt 6 mit Abstand übergreifender Anschlag 18 ausgebildet, der gemeinsam mit dem Endabschnitt 6 als Überlastsicherung wirkt.
  • Fig. 7 und 8 zeigen eine alternative Ausbildung der Schienenbefestigung, bei der die Spannfeder 1 quer zur Schienenlängsrichtung, d.h. in Richtung des Pfeils 14, in die tunnelförmige Ausnehmung 13 (siehe Fig. 9) des Niederhalters 12 eingeschoben wird. Beim Einschieben in Richtung des Pfeils 14 gleitet der umgebogenen Endabschnitt 6 wieder auf der an der Außenseite des Niederhalters 12 ausgebildeten Rampe 17 entlang, bis der umgebogene Endabschnitt 6 über eine am Ende der Rampe 17 ausgebildete Stufe 19 auf den Schienenfuß 16 herabfällt. Zwischen der Spannfeder 1 und dem Schienenfuß kann hierbei ein Isolator 15 angeordnet sein. In der in Fig. 8 dargestellten Endmontagestellung tritt der Halteabschnitt 5 auf der der Schiene 8 zugewandten Seite aus der tunnelförmigen Ausnehmung 13 heraus und bildet einen den Schienenfuß 16 mit optionalem Isolator 15 mit Abstand übergreifenden Anschlag aus, der eine Überlastsicherung ausbildet.
  • Der in Fig 7 und 8 verwendete Niederhalter 12 ist in den Fig. 9 und 10 detaillierter dargestellt, wobei insbesondere ersichtlich ist, dass die Rampe 17 aus drei in Einschieberichtung 14 aufeinanderfolgenden Abschnitten besteht. Die Rampe 17 umfasst einen ersten ansteigenden Rampenabschnitt 20 und einen zweiten ansteigenden Rampenabschnitt 22 und einen dazwischen liegenden Zwischenabschnitt 21 ohne Steigung, auf dem der umgebogene Endabschnitt 6 der Spannfeder 1 in einer Vormontagestellung aufliegt. Weiters ist in Fig. 9 und 10 ein Anker 31 ersichtlich, mit dem der Niederhalter in eine Betonschwelle 11 oder z.B. Kunststoffschwelle 11 einbetoniert bzw. eingegossen werden kann.
  • In Fig. 11 ist eine abgewandelte Ausbildung gezeigt, bei welcher die Spannfeder 1 durch einen als Befestigungsschraube 25 ausgebildeten Niederhalter gespannt wird. Die Befestigungsschraube 25 ist als Hakenschraube mit der Rippe 24 verhakt oder so in die Schwelle 11 eingeschraubt, dass ihr Schraubenschaft oder Gewinde einen Freiraum zwischen dem ersten Schenkel 3 und dem freien Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 der Spannfeder 1 durchsetzt. Der Freiraum zwischen dem ersten Schenkel 3 und dem freien Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 ist hierbei schlitzförmig ausgebildet, sodass die Spannfeder 1 zwischen einer Vormontagestellung und der in Fig. 12 dargestellten Endmontagestellung verschoben werden kann. Die Schienenunterlage 10 ist bei der dargestellten Ausbildung als Rippenplatte ausgebildet, deren Rippen 24 die Position des Schienenfußes 16 der Schiene 8 auf der Schwelle 11 definieren.
  • Bei der abgewandelten Ausbildung gemäß Fig. 12 umfasst das Befestigungssystem an beiden Seiten der Schiene 8 jeweils eine Winkelführungsplatte 26, die mit einer an der Unterseite ausgebildeten Rippe in eine Rille 27 der Schwelle 11 eingreift.
  • Fig. 13 zeigt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schienenbefestigung im Bereich einer Weiche, die eine Backenschiene 8 und eine zwischen einer abliegenden und anliegenden Position verlagerbare Zungenschiene 28 aufweist. Die Zungenschiene 28 gleitet dabei mit ihrem Schienenfuß auf einem Gleitstuhl 29, wobei der Niederhalter 12 an seiner Oberseite eine mit der Gleitfläche des Gleitstuhls 29 bündige weitere Gleitfläche aufweist. Die an beiden Seiten der Backenschiene 8 angeordneten Niederhalter 12 können hierbei einstückig mit einer Unterlagsplatte 30 ausgebildet sein.
  • Die Ausbildung gemäß Fig. 14 entspricht im Wesentlichen der Ausbildung gemäß Fig. 12, wobei die Winkelführungsplatte 26 jedoch zweiteilig ausgebildet ist. Die Winkelführungsplatte 26 besteht, wie in den Fig. 15 und 17 ersichtlich ist, aus einem ersten, der Schiene abgewandten Teil 32 und einem zweiten, der Schiene zugewandten Teil 33. Der erste Teil 32 trägt eine Rippe 34, welche im eingebauten Zustand in die Rille 27 eingreift, wobei die Rippe 34 vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt aufweist und zumindest eine Führungsfläche 38 aufweist. Der erste und der zweite Teil 32,33 sind entlang von zur Schienenlängsrichtung schrägen Führungsflächen 38,39 (Fig. 17) gegeneinander verschiebbar, um dadurch eine Anpassung an die jeweilige Spurweite zu ermöglichen. Der zweite Teil 33 umfasst weiters ein plattenförmiges Auflageelement 41, auf dem die Spannfeder 1 aufliegt und das die obere Fläche des ersten Elements 32 übergreift. Wie in Fig. 17 zu sehen ist, weist das plattenförmige Auflageelement 41 an seiner Unterseite zumindest eine schräge Führungsnut 40 auf, in die an der Oberseite des ersten Elements 32 ausgebildete Führungsstifte oder dgl (nicht gezeigt) eingreifen, um die beiden Teile 32,33 besonders im unbelasteten Zustand zusammenzuhalten. Weiters ist ersichtlich, dass der zweite Teil 33, insbesondere das plattenförmiges Auflageelement 41, ein Durchgangsloch 35 aufweist, welches im montierten Zustand der Spannfeder 1 von der Schraube 25 durchsetzt wird. Das Durchgangsloch 35 ist als Langloch senkrecht zur Schienenlängsrichtung ausgebildet. Zur seitlichen Führung der Spannfeder 1 weist der zweite Teil 33, insbesondere das plattenförmige Auflageelement 41, zwei Wände 37 auf, die in Einschubrichtung 14 der Spannfeder 1 verlaufen. Der Führung der Spannfeder 1 dient weiters die Erhebung 36, welche zwischen dem ersten Schenkel 3 und dem freien Ende 7 des Halteabschnitts 5 der Spannfeder 1 angeordnet ist.
  • Die Spannfeder 1 kann hierbei zwischen der in Fig. 14 dargestellten Endmontagestellung und einer nicht dargestellten Vormontagestellung verschoben werden, in der die Spannfeder 1 den Schienenfuß nicht übergreift. Die Ausbildung ist hierbei so getroffen, dass die Schraube 25 nicht gelöst werden muss, um die Spannfeder 1 von Vormontagestellung in die Endmontagestellung zu verschieben. Die Verschiebung kann beispielsweise mittels eines hebelartigen Werkzeugs erfolgen.
  • Fig. 18 und 19 zeigen anhand der Ausbildung gemäß Fig. 12 die Verschiebbarkeit der Spannfeder 1 zwischen der Vormontagestellung (Fig. 18) und der Endmontagestellung (Fig. 19), wobei, soweit übereinstimmende Bauteile betroffen sind, auch Bezugszeichen aus den Fig. 14-17 beibehalten wurden. Die Fig. 20 und 21 zeigen jeweils einen Querschnitt der Fig. 18 bzw. 19 entlang der Linie XX bzw. XXI.
  • In der Querschnittsansicht gemäß Fig. 20 und 21 ist ersichtlich, dass die Befestigungsschraube 25 einen Schraubenkopf 42 und einen Schraubenschaft 43 aufweist, wobei der Schraubenkopf 42 unter Zwischenlegung einer Unterlegscheibe 44 die Spannfeder niederspannt. Hierbei bildet die Erhebung 36 der Winkelführungsplatte 26 einen Anschlag 45, mit welchem der Schraubenkopf 42 bzw. die Unterlegscheibe 44 zusammenwirkt und welcher somit die Einschraubtiefe der Befestigungsschraube 25 begrenzt. Der Anschlag 45 dient hierbei dazu, den niedergeschraubten Zustand der Spannfeder 1 bzw. den festgezogenen Zustand der Befestigungsschraube 25 so zu definieren, dass die Spannfeder 1 zwischen der Vormontage- und der Endmontagestellung verschiebbar bleibt. Der Anschlag 45 definiert hierbei einen minimalen vertikalen Abstand h zwischen der Unterlegscheibe 44 und der Auflagefläche der Winkelführungsplatte 26, der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder in diesem Bereich ausbildenden Drahts.
  • In Fig. 20 ist ersichtlich, dass die Winkelführungsplatte 26 eine seitliche Anlagefläche 46 für den Schienenfuß 16 aufweist und die Befestigungsschraube 25 derart angeordnet ist, dass die Spannfeder 1 in der Vormontagestellung nicht über die Anlagefläche 46 vorragt.
  • Weiters ist in Fig. 18 und 19 eine an der Winkelführungsplatte 26 ausgebildete Rampe 47 gezeigt, welche so angeordnet ist, das der umgebogene Endabschnitt 6 der Spannfeder 1 bei der Verlagerung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf dieser abgleitet. Die Rampe ist in Richtung zum Schienenfuß 16 hin eben oder aufsteigend, wobei das Ende der Rampe eine zum Schienenfuß hin abfallende Stufe ausbildet, über welche der umgebogene Endabschnitt 6 beim Verlagern der Spannfeder 1 von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf den Schienenfuß 16 absteigt.
  • Die Fig. 22 und 23 zeigen eine alternative Ausbildung, bei welcher die Spannfeder 1 durch Verdrehen um die Schraubenachse von der Vormontagestellung (Fig. 22) in die Endmontagestellung (Fig. 23) gebracht werden kann. Die Fig. 24 und 25 sind Schnittansichten der Fig. 22 und 23. Für die Verdrehung der Spannfeder 1 ist als Anschlag 45 ein drehbares Zwischenstück 48 vorgesehen, das vom Schraubenschaft 43 durchsetzt wird und zwischen den ersten Schenkel 3 und den freien Endbereich 7 der Spannfeder 1 eingreift und dort von der Befestigungsschraube 25 gegen die Winkelführungsplatte 26 gedrückt wird, sodass das Zwischenstück 48 dabei einen drehbaren Anschlag 45 bildet, der die Einschraubtiefe der Befestigungsschraube 25 und deren Spannkraft auf die Spannfeder 1 sowohl begrenzt als auch überträgt, weshalb das Zwischenstück 48 auch als Bestandteil eines Niederhalters verstanden werden könnte.
  • Der drehbare Anschlag 45 dient in vergleichbarer Weise zur zuvor beschriebenen verschiebbaren Ausführung dazu, den niedergeschraubten Zustand der Spannfeder 1 bzw. den festgezogenen Zustand der Befestigungsschraube 25 so zu definieren, dass die Spannfeder 1 zwischen der Vormontagestellung und der Endmontagestellung verdrehbar bleibt. Das Zwischenstück 48 umfasst einen den ersten Schenkel 3 und den freien Endbereich 7 übergreifenden Bereich, wodurch die Spannfeder beim Festziehen der Befestigungsschraube 25 festgespannt wird. Hierbei definiert der den ersten Schenkel 3 und den freien Endbereich 7 übergreifende Bereich des Zwischenstücks 48 als Anschlag 45 einen minimalen vertikalen Abstand h zwischen der Auflagefläche der Spannfeder auf der Winkelführungsplatte 26 und deren gegenüberliegender Kontaktfläche des Zwischenstücks 48, der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder in diesem Bereich ausbildenden Drahts. Weiters umfasst das Zwischenstück 48 einen Fortsatz 49, der die Stirnfläche des freien Endbereichs 7 der Spannfeder 1 hintergreift bzw. in den Freiraum zwischen dem freien Endbereich 7 und dem U-Bogen 2 eingreift. Der Fortsatz 49 wirkt hierbei als Sicherung gegen horizontales Verschieben der Spannfeder 1 und als Mitnehmer, um die durch Angriff eines Werkzeugs auf das Zwischenstück 48 bzw. Anschlag 45 aufgebrachte Drehbewegung unterstützend auf die Spannfeder 1 zu übertragen.
  • Die Winkelführungsplatte 26 aus den Figuren 22 bis 25 ist in Fig. 26 detaillierter dargestellt und es ist ersichtlich, dass an der dem Schienenfuß 16 zugewandten Seite 46 eine Erhebung 50 ausgebildet ist, welche einen konturierten Rand aufweist, um sowohl eine erste Haltefläche 53 für die Lage der Vormontagestellung, als auch eine zweite Haltefläche 54 für die die Lage der Endmontagestellung einer drehend verlagerbaren Spannfeder 1 bereitzustellen. Weiters bildet die Anlagefläche 46 eine von der oberen Kante der Anlagefläche 46 ausgehende, zu einem Schienenfuß absteigende, Stufe 52 aus. Damit die Niederhaltekraft in Endmontagestellung vollständig auf den Schienenfuß übertragen werden kann, muss für eine Spannfeder 1 der erforderliche vertikale Bewegungsspielraum zwischen zweitem Schenkel und Winkelführungsplatte 26 vorhanden sein. Eine Vertiefung 51 sorgt dazu an entsprechender Stelle für eine Absenkung der oberen Kante der Anlagefläche 46 bzw. der Stufe 52.
  • Fig. 27 zeigt den Schnitt S-S durch die Stufe 52 aus Fig. 19. Diese fällt zum Schienenfuß um die Distanz Y ab.
  • Es sind die folgenden Ausführungsformen der Erfindung offenbart:
    1. 1. Spannfeder (1) zum Niederhalten eines Gleiskörperelements, wie z.B. eines Schienenfußes einer Schiene, umfassend einen U-förmigen Hauptabschnitt, der einen U-Bogen (2), einen an der einen Seite des U-Bogens (2) angeordneten ersten Schenkel (3) und einen an der anderen Seite des U-Bogens (2) angeordneten zweiten Schenkel (4) aufweist, wobei an dem ersten Schenkel (3) ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt (5) und an dem zweiten Schenkel (4) ein zum Halteabschnitt (5) hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt (6) ausgebildet ist, wobei der U-Bogen (2) einen Torsionsabschnitt ausbildet, sodass über den umgebogenen Endabschnitt (6) eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist.
    2. 2. Spannfeder nach Ausführungsform 1, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Endabschnitt (6) in einem Winkel von 80-100°, vorzugsweise ungefähr 90°, zum zweiten Schenkel (4) verläuft.
    3. 3. Spannfeder nach Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (5) einen über einen Hakenbogen mit dem ersten Schenkel (3) verbundenen freien Endbereich (7) aufweist, der zwischen dem ersten Schenkel (3) und dem zweiten Schenkel (4) angeordnet ist.
    4. 4. Spannfeder nach Ausführungsform 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (3) und der freie Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) im unbelasteten Zustand eine ebene Auflagefläche bereitstellen.
    5. 5. Spannfeder nach Ausführungsform 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (3) und der freie Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) im unbelasteten Zustand mit ihren jeweiligen Mittelachsen, vorzugsweise über ihre gesamte Erstreckung, in einer Mittelebene liegen, die vorzugsweise parallel zur ebenen Auflagefläche verläuft.
    6. 6. Spannfeder nach Ausführungsform 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hakenbogen des Halteabschnitts (5) eine im Wesentlichen 180°-Biegung aufweist, sodass der freie Endbereich (7) des Halteabschnitts (5), vorzugsweise in einer Normalprojektion auf die ebene Auflagefläche oder die Mittelebene, im Wesentlichen zumindest abschnittsweise parallel zum ersten Schenkel (3) verläuft.
    7. 7. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine gedachte Verlängerung des umgebogenen Endabschnitts (6) den Hakenbogen in einer Draufsicht überlappt.
    8. 8. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (3) und der Halteabschnitt (5) im unbelasteten Zustand mit ihren jeweiligen Mittelachsen in der Mittelebene liegen.
    9. 9. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Endabschnitt (6) im unbelasteten Zustand einen Normalabstand zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche aufweist.
    10. 10. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hakenbogen und der umgebogene Endabschnitt (6) im unbelasteten Zustand die maximale, normal zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche gemessene, Bauhöhe der Spannfeder (1) definieren.
    11. 11. Spannfeder nach Ausführungsform 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauhöhe der Spannfeder im unbelasteten Zustand dem 1,5 bis 3-fachen Durchmesser des die Spannfeder (1) im Halteabschnitt (5) ausbildenden Drahts entspricht.
    12. 12. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (4) im unbelasteten Zustand einen sich in Richtung zum umgebogenen Endabschnitt (6) kontinuierlich vergrößernden Normalabstand zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche aufweist.
    13. 13. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (4) im unbelasteten Zustand in einem spitzen Winkel relativ zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche geneigt verläuft.
    14. 14. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) in Richtung einer Längserstreckung des freien Endbereichs (7) gesehen den U-Bogen zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, überdeckt.
    15. 15. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Endabschnitt (6) eine Auflagefläche zur Auflage auf dem Gleiskörperelement aufweist, die im unbelasteten Zustand in einem spitzen Winkel relativ zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche nach oben verläuft.
    16. 16. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem umgebogenen Endabschnitt (6) und dem freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) in einer Längserstreckung des freien Endbereichs (7) und in einer Draufsicht gesehen auf der dem zweiten Schenkel zugewandten Seite des freien Endbereichs (7) ein Spalt (x) angeordnet ist.
    17. 17. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (5) der Spannfeder (1) quer zur Schienenlängsrichtung in eine tunnelförmige Ausnehmung (13) des Niederhalters zur Schiene hin einschiebbar ist, sodass bevorzugt der Hakenbogen in einer Endmontagestellung der Spannfeder (1) den Schienenfuß (16) übergreift.
    18. 18. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Schenkel (3) und dem freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) ein Freiraum vorgesehen ist, der von einem Schraubenschaft einer den Niederhalter ausbildenden Befestigungsschraube (25) durchsetzbar ist und in dem die Befestigungsschraube (25) in Längsrichtung des ersten Schenkels (3) verschiebbar ist, wobei der Schraubenschaft der Befestigungsschraube (25) einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser eines die Spannfeder (1) im Halteabschnitt (5) ausbildenden Drahts, und wobei vorzugsweise der Innenradius des Hakenbogens größer oder gleich ist als der Radius des Schraubenschafts.
    19. 19. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) in einer Draufsicht, insbesondere in einer Normalprojektion auf die Mittelebene oder die ebene Auflagefläche, innerhalb eines minimal umgebenden Rechtecks liegt, das ein Seitenverhältnis von 1:1,5-1:1, vorzugsweise 1:1,1-1:1, aufweist.
    20. 20. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des die Spannfeder (1) ausbildenden Drahts mindestens einem 1/7, vorzugsweise mindestens 1/6, der kürzeren Seite eines die Spannfeder (1) in einer Draufsicht minimal umgebenden Rechtecks beträgt.
    21. 21. Spannfeder nach einer der Ausführungsformen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Endabschnitt (6) innerhalb eines quadratischen Eckbereichs eines die Spannfeder (1) in einer Draufsicht minimal umgebenden Rechtecks liegt, der höchstens 1/9 der Fläche des umgebenden Rechtecks aufweist.
    22. 22. Schienenbefestigung umfassend eine Spannfeder (1) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 21 und einen auf einer Unterlage, insbesondere Schwelle (11), Rippenplatte oder Winkelführungsplatte, einer Schiene (8) benachbart befestigbaren Niederhalter (12), an dem der Halteabschnitt (5) im montierten Zustand der Spannfeder (1) derart abgestützt ist, dass der umgebogene Endabschnitt (6) ein Gleiskörperelement, insbesondere einen Schienenfuß (16) der Schiene, federnd niederhaltend anordenbar ist.
    23. 23. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter im montierten Zustand der Spannfeder (1) sowohl einen freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) als auch den ersten Schenkel (3) zumindest teilweise übergreift.
    24. 24. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (12) eine tunnelförmige Ausnehmung (13) aufweist oder ausbildet, in welche der Halteabschnitt (5) der Spannfeder (1) zumindest teilweise einschiebbar ist.
    25. 25. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (5) der Spannfeder (1) quer zur Schienenlängsrichtung in die tunnelförmige Ausnehmung (13) zur Schiene hin einschiebbar ist.
    26. 26. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 25, dadurch gekennzeichnet, dass die tunnelförmige Ausnehmung (13) an der dem Gleiskörperelement, insbesondere Schienenfuß (16) zugewandten Seite offen ausgebildet ist und der Hakenbogen in einer Endmontagestellung der Spannfeder (1) aus der tunnelförmigen Ausnehmung (13) vorragt und das Gleiskörperelement, insbesondere den Schienenfuß (16) übergreift.
    27. 27. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (5) der Spannfeder (1) parallel zur Schienenlängsrichtung in die tunnelförmige Ausnehmung (13) einschiebbar ist.
    28. 28. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 25 oder Ausführungsform 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (8) eine in Einschubrichtung (14) ansteigende Rampe (17) aufweist, auf welcher der umgebogene Endabschnitt (6) beim Einschieben des Halteabschnitts (5) in die tunnelförmige Ausnehmung (13) gleitend aufliegt.
    29. 29. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (17) einen ersten ansteigenden Rampenabschnitt (20) und einen zweiten ansteigenden Rampenabschnitt (22) und einen dazwischen liegenden Zwischenabschnitt (21) aufweist, auf dem der umgebogene Endabschnitt (6) in einer Vormontagestellung der Spannfeder (1) aufliegt.
    30. 30. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Rampe (17) eine Stufe (19) ausgebildet ist, über welche der umgebogene Endabschnitt (6) in die Endmontagestellung gelangt, in welcher der Endabschnitt (6) auf dem Gleiskörperelement, insbesondere dem Schienenfuß (16), aufliegt, wobei die Stufe (19) einen rückwärtigen Anschlag bildet, welcher den umgebogenen Endabschnitt (6) gegen das Verlassen der Endmontagestellung sichert.
    31. 31. Schienenbefestigung nach einer der Ausführungsformen 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (12) einen den umgebogenen Endabschnitt (6) in einer Endmontagestellung der Spannfeder (1) mit Abstand übergreifenden Anschlag (18) aufweist.
    32. 32. Schienenbefestigung nach einer der Ausführungsformen 22 bis 31, weiters umfassend einen der als Backenschiene ausgebildeten Schiene (8) zugeordneten Gleitstuhl (29) mit einer Gleitfläche für eine Zungenschiene (28), wobei ein Niederhalter (12) mit dem Gleitstuhl verbunden ist und vorzugsweise eine mit der Gleitfläche des Gleitstuhls bündige weitere Gleitfläche aufweist.
    33. 33. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 32, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Gleitfläche den Schienenfuß (16) der Backenschiene (8) mit Abstand übergreift.
    34. 34. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter von einer in die Unterlage, insbesondere eine Schwelle (11) oder Platte (10,26), einschraubbaren Befestigungsschraube (25) oder von einer in eine Unterlage, insbesondere Rippenplatte, eingehängten Hakenschraube mit Mutter gebildet ist, wobei deren Schraubenschaft und/oder Gewinde einen Freiraum zwischen dem ersten Schenkel (3) und dem freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) der Spannfeder (1) durchsetzt, um die Spannfeder (1) im Bereich des Halteabschnitts (5) und ggf. des ersten Schenkels (3) niederzuhalten.
    35. 35. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 34, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterlage und/oder am Niederhalter ein die Einschraubtiefe des Niederhalters begrenzender, vorzugsweise mit dem Schraubenkopf (42) oder der Mutter der Befestigungsschraube (25) zusammenwirkender Anschlag (45) angeordnet ist, sodass eine Niederhaltekraft auf die Spannfeder (1) begrenzbar ist.
    36. 36. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (45) einen minimalen vertikalen Abstand zwischen dem Niederhalter und der Unterlage definiert, der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder (1) im Bereich des Niederhalters ausbildenden Drahts, wobei der vertikale Abstand vorzugweise nicht mehr als das 1,2-fache des Drahtdurchmessers beträgt.
    37. 37. Schienenbefestigung nach einer der Ausführungsformen 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) mit ihrem umgebogenen Endabschnitt (6) im festgezogenen Zustand des Niederhalters zwischen einer Vormontagestellung und einer Endmontagestellung verlagerbar, insbesondere verdrehbar oder quer zur Schienenlängsrichtung verschiebbar, ist.
    38. 38. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage eine in Verlagerungsrichtung (14) der Spannfeder (1) abfallende Stufe ausbildet, von welcher der umgebogene Endabschnitt (6) beim Verlagern der Spannfeder (1) von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf den Schienenfuß (16) absteigt.
    39. 39. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 38, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Endabschnitt (6) auf der Stufe liegend höher angeordnet ist als der Hakenbogen des Halteabschnitts (5).
    40. 40. Schienenbefestigung nach einer der Ausführungsformen 34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage eine seitliche Anlagefläche für den Schienenfuß aufweist und der Niederhalter bzw. die Befestigungsschraube (25) derart angeordnet ist, dass die Spannfeder (1) in der Vormontagestellung nicht über die Anlagefläche vorragt.
    41. 41. Schienenbefestigung nach Ausführungsform 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schraubenschaft und der seitlichen Anlagefläche gleich oder größer ist als der Durchmesser des die Spannfeder (1) ausbildenden Drahts.
    42. 42. Schienenbefestigung nach einer der Ausführungsformen 37 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube oder die Mutter der Hakenschraube bevorzugt vorwiegend den freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) der Spannfeder (1) niederhält und der erste Schenkel (3) der Spannfeder (1) sich an der Unterlage abstützt und dass die Fest-Drehrichtung des Gewindes der Befestigungsschraube bzw. der Hakenschraube derart gestaltet ist, dass der freie Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) die Befestigungsschraube bzw. die Mutter der Hakenschraube bei einer Verschiebung der Spannfeder (1) quer zur Schienenlängsrichtung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung mittelbar oder unmittelbar mit einem Drehmoment in Fest-Drehrichtung beaufschlagt.

Claims (12)

  1. Schienenbefestigung umfassend eine Spannfeder (1) zum Niederhalten eines Gleiskörperelements, wie z.B. eines Schienenfußes einer Schiene, und einen auf einer Unterlage, insbesondere Schwelle (11), Rippenplatte oder Winkelführungsplatte, einer Schiene (8) benachbart befestigbaren Niederhalter (12), wobei die Spannfeder (1) einen U-förmigen Hauptabschnitt aufweist, der einen U-Bogen (2), einen an der einen Seite des U-Bogens (2) angeordneten ersten Schenkel (3) und einen an der anderen Seite des U-Bogens (2) angeordneten zweiten Schenkel (4) aufweist, wobei an dem ersten Schenkel (3) ein hakenförmig nach innen gebogener, an dem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt (5) und an dem zweiten Schenkel (4) ein zum Halteabschnitt (5) hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt (6) ausgebildet ist, wobei der Halteabschnitt (5) einen über einen Hakenbogen mit dem ersten Schenkel (3) verbundenen freien Endbereich (7) aufweist, der zwischen dem ersten Schenkel (3) und dem zweiten Schenkel (4) angeordnet ist, und wobei der U-Bogen (2) einen Torsionsabschnitt ausbildet, sodass über den umgebogenen Endabschnitt (6) eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist, wobei der Halteabschnitt (5) im montierten Zustand der Spannfeder (1) derart am Niederhalter (12) abgestützt ist, dass der umgebogene Endabschnitt (6) das Gleiskörperelement, insbesondere einen Schienenfuß (16) der Schiene, federnd niederhaltend anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter von einer in die Unterlage, insbesondere eine Schwelle (11) oder Platte (10,26), einschraubbaren Befestigungsschraube (25) oder von einer in eine Unterlage, insbesondere Rippenplatte, eingehängten Hakenschraube mit Mutter gebildet ist, wobei deren Schraubenschaft und/oder Gewinde einen Freiraum zwischen dem ersten Schenkel (3) und dem freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) der Spannfeder (1) durchsetzt, um die Spannfeder (1) im Bereich des Halteabschnitts (5) und ggf. des ersten Schenkels (3) niederzuhalten.
  2. Schienenbefestigung nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, dass der Niederhalter im montierten Zustand der Spannfeder (1) sowohl einen freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) als auch den ersten Schenkel (3) zumindest teilweise übergreift.
  3. Schienenbefestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
    gekennzeichnet, dass der Hakenbogen in einer Endmontagestellung oberhalb des Schienenfußes zu liegen kommt und einen Überlastschutz ausbilden kann.
  4. Schienenbefestigung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Endabschnitt (6) bei einem quer zur Schienenlängsrichtung erfolgenden Einbau das Gleiskörperelement, insbesondere einen Schienenfuß (16) der Schiene, federnd niederhaltend anordenbar ist.
  5. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterlage und/oder am Niederhalter ein die Einschraubtiefe des Niederhalters begrenzender, vorzugsweise mit dem Schraubenkopf (42) oder der Mutter der Befestigungsschraube (25) zusammenwirkender Anschlag (45) angeordnet ist, sodass eine Niederhaltekraft auf die Spannfeder (1) begrenzbar ist.
  6. Schienenbefestigung nach Anspruch 5, dadurch
    gekennzeichnet, dass der Anschlag (45) einen minimalen vertikalen Abstand zwischen dem Niederhalter und der Unterlage definiert, der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder (1) im Bereich des Niederhalters ausbildenden Drahts, wobei der vertikale Abstand vorzugweise nicht mehr als das 1,2-fache des Drahtdurchmessers beträgt.
  7. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) mit ihrem umgebogenen Endabschnitt (6) im festgezogenen Zustand des Niederhalters zwischen einer Vormontagestellung und einer Endmontagestellung verlagerbar, insbesondere verdrehbar oder quer zur Schienenlängsrichtung verschiebbar, ist.
  8. Schienenbefestigung nach Anspruch 7, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Unterlage eine in Verlagerungsrichtung (14) der Spannfeder (1) abfallende Stufe ausbildet, von welcher der umgebogene Endabschnitt (6) beim Verlagern der Spannfeder (1) von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf den Schienenfuß (16) absteigt.
  9. Schienenbefestigung nach Anspruch 8, dadurch
    gekennzeichnet, dass der umgebogene Endabschnitt (6) auf der Stufe liegend höher angeordnet ist als der Hakenbogen des Halteabschnitts (5).
  10. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage eine seitliche Anlagefläche für den Schienenfuß aufweist und der Niederhalter bzw. die Befestigungsschraube (25) derart angeordnet ist, dass die Spannfeder (1) in der Vormontagestellung nicht über die Anlagefläche vorragt.
  11. Schienenbefestigung nach Anspruch 10, dadurch
    gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schraubenschaft und der seitlichen Anlagefläche gleich oder größer ist als der Durchmesser des die Spannfeder (1) ausbildenden Drahts.
  12. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube oder die Mutter der Hakenschraube bevorzugt vorwiegend den freien Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) der Spannfeder (1) niederhält und der erste Schenkel (3) der Spannfeder (1) sich an der Unterlage abstützt und dass die Fest-Drehrichtung des Gewindes der Befestigungsschraube bzw. der Hakenschraube derart gestaltet ist, dass der freie Endbereich (7) des Halteabschnitts (5) die Befestigungsschraube bzw. die Mutter der Hakenschraube bei einer Verschiebung der Spannfeder (1) quer zur Schienenlängsrichtung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung mittelbar oder unmittelbar mit einem Drehmoment in Fest-Drehrichtung beaufschlagt.
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