DE9007651U1

DE9007651U1 - Attachment of a track plate to a switch and a Y-steel sleeper for a railway

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Publication number: DE9007651U1
Application number: DE9007651U
Authority: DE
Original assignee: Preussag Stahl AG
Current assignee: Preussag Stahl AG
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1993-08-26
Anticipated expiration: 2000-05-08

Description

Befestigung einer Spurplatte bei einer Weiche und einer Y-Stahlschwelle für eine EisenbahnFastening a track plate to a switch and a Y-steel sleeper for a railway

BeschreibungDescription

Die Neuerung betrifft eine Befestigung für eine Spurplatte bei einer Weiche sowie einer Y-förmigen Stahlschwelle für eine Eisenbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The innovation relates to a fastening for a track plate in a switch and a Y-shaped steel sleeper for a railway according to the preamble of claim 1.

Spurplatten werden beispielsweise als Rippenplatten oder Gleitstühle für die Schienenlagerung auf Holzschwellen (DE-C-35 26 653) oder Betonschwellen mit Holzschrauben direkt oder in entsprechenden Dübeln befestigt.Track plates are used, for example, as ribbed plates or sliding chairs for rail support on wooden sleepers (DE-C-35 26 653) or concrete sleepers and are attached directly with wood screws or in appropriate dowels.

Für Y-Stahlschwellen sind aufgeschweißte Rippen mit dazwischenliegenden Schienenführungen bekannt (DE-A-35 06 154). Auch sind Y-Stahlschwellenweichen mit - allerdings relativ teurer - elektrisch isolierter geschraubter Spurplatten-Befestigung (DE-A-37 08 752) vorgeschlagen worden. Die Verwendung von Y-Schwellen für Weichen ist weiterhin bekannt aus DE-C-35 31 655 und DE-C-38 28 440.Welded ribs with rail guides in between are known for Y-steel sleepers (DE-A-35 06 154). Y-steel sleeper switches with - albeit relatively expensive - electrically insulated screwed track plate fastening (DE-A-37 08 752) have also been proposed. The use of Y-sleepers for switches is also known from DE-C-35 31 655 and DE-C-38 28 440.

Spurplatten bei Y-Stahlschwellen werden bis heute als Verbinder der Obergurte der benachbarten Doppel-T-Träger eingesetzt und mit diesen verschweißt (DE-Zeitschrift "ETR Eisenbahntechnische Rundschau", Heft 1-2, 1988, S. 67-70).
Zur Verhinderung einer Spaltkorrosion zwischen denTrack plates for Y-steel sleepers are still used today as connectors for the upper chords of the adjacent double-T beams and are welded to them (DE magazine "ETR Eisenbahntechnische Rundschau", issue 1-2, 1988, pp. 67-70).
To prevent crevice corrosion between the

Spurplatten und den Obergurten sowie zur Vermeidung einer belastungsbedingten Aufbiegung des Spaltes müssen die Spurplatten rundum und von der Schwellenunterseite her verschweißt sein. Bei der Fertigung einzelner Schwellen müssen diese dazu gedreht werden. Noch schwieriger gestaltet sich die Fertigung einer Weiche aus Y-Stahlschwellen mit derartigen Spurplatten. Nachdem die Position der Schienenstützpunkte und damit der Spurplatten angezeichnet ist, werden die Spurplatten mit den darauf befindlichen Schienen zunächst einseitig verschweißt und dann muß die gesamte Weiche gewendet werden, um die Spurplatten von der Unterseite zu verschweißen. Überkopfschweißen verbietet sich aus Platz-, Sicht- und Sicherheitsgründen.To avoid bending of the gap due to loads, the track plates must be welded all around and from the underside of the sleeper. When manufacturing individual sleepers, these must be turned. Manufacturing a switch from Y-steel sleepers with such track plates is even more difficult. After the position of the rail support points and thus the track plates has been marked, the track plates are first welded to the rails on them on one side and then the entire switch must be turned over in order to weld the track plates from the underside. Overhead welding is not permitted for reasons of space, visibility and safety.

Ein weiteres Problem ergibt sich aus der Serienfertigung der Y-Stahlschwellen. Unterschiedliche Bahnbetreiber wünschen aus Gründen des eigenen Sicherheitsstandards und der Lagerhaltung unterschiedliche, z. B. elektrisch isolierte Schienenbefestigungen und demgemäß unterschiedliche Spurplatten. Dadurch bedingt können nur kleine Losgrößen mit bestimmten Spurplatten gefertigt werden.Another problem arises from the series production of Y-steel sleepers. Different railway operators require different rail fastenings, e.g. electrically insulated ones, and therefore different track plates for reasons of their own safety standards and storage. As a result, only small batch sizes can be produced with certain track plates.

Von daher ist es Aufgabe der Neuerung, eine Befestigung von Spurplatten auf Y-Stahlschwellen in Schotter- und Asphaltbettung vorzuschlagen, die die Anwendung unterschiedlicher Spurplatten zulassen, aber dabei sehr preiswert sind und eine Großserienfertigung zuläßt sowie die Herstellung entsprechender Y-Stahlschwellen und Weichen aus Y-Stahlschwellen. DieTherefore, the aim of the innovation is to propose a method of fastening track plates to Y-steel sleepers in ballast and asphalt bedding, which allows the use of different track plates, but is very inexpensive and allows mass production as well as the manufacture of corresponding Y-steel sleepers and switches from Y-steel sleepers.

Nachteile des Standes der Technik sollen dabei vermieden werden.Disadvantages of the state of the art should be avoided.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß zunächst gelöst durch eine Befestigung einer Spurplatte auf aus Doppel-T-Trägern bestehenden Y-förmigen Stahlschwellen für eine Eisenbahn, die gekennzeichnet ist durch eine Spurplatte mit Löchern, in die Löcher eingepaßte Isolierbuchsen, auf den Doppel-T-Trägern durch Bolzenschweißen aufgebrachte Schraubenbolzen, die durch die Löcher ragen und eine zwischen der Spurplatte und den Y-Stahlschwellen angeordnete Isolierplatte mit großen Durchlässen für die Schraubenbolzen.According to the innovation, the task is initially solved by fastening a track plate to Y-shaped steel sleepers consisting of double-T beams for a railway, which is characterized by a track plate with holes, insulating bushings fitted into the holes, screw bolts attached to the double-T beams by stud welding, which protrude through the holes and an insulating plate arranged between the track plate and the Y-steel sleepers with large openings for the screw bolts.

Diese Befestigung hat mehrere Vorteile. Es können beinahe beliebige Spurplatten, Rippenplatten oder Gleitstühle verwendet werden, die lediglich vorgegebene Lochabstände für ihre Befestigung auf den Schweißbolzen aufweisen müssen, so daß auch für Y-Stahlschwellen, ähnlich den Holzschwellen, eine Serienfertigung möglich ist.This fastening has several advantages. Almost any track plates, ribbed plates or sliding chairs can be used, which only need to have specified hole spacing for their fastening to the weld bolts, so that series production is also possible for Y-steel sleepers, similar to wooden sleepers.

Es sind Versuche bekannt, die Schienenbefestigung selbst durch eingeschweißte Schraubenbolzen bei Stahl-Trogschwellen zu realisieren (DE-C-494 119), jedoch bedurfte es dabei einer zusätzlichen Verstärkung der örtlichen Schwellenbereiche und die Verschweißung erfolgt ebenfalls sehr umständlich von der Schwellenunterseite her.There are known attempts to achieve the rail fastening itself by means of welded-in screw bolts on steel trough sleepers (DE-C-494 119), but this required additional reinforcement of the local sleeper areas and the welding is also very laborious and carried out from the underside of the sleeper.

Weiterhin ist bekannt, bei Kranschienen den Schienenfuß an auf einer Metallunterlage angeschweißten Schraubenbolzen zu befestigen (DE-A-28 20 458), jedochIt is also known to attach the rail foot of crane rails to bolts welded to a metal base (DE-A-28 20 458), however

sind dazu speziell bearbeitete Metallunterlagen oder Befestigungselemente, die Platz für die Schweißwülste schaffen erforderlich.Specially machined metal supports or fastening elements that create space for the welding beads are required.

Eine fakultative Angabe, beispielsweise geschweißte Bolzen für eine federnde Kranschienenbefestigung zu verwenden, ist der DE-C-21 07 374 zu entnehmen. Die dazu erwähnte Methode, die Bolzen von Hand aufzuschweißen, löst das Problem der Serienfertigung nicht; ebensowenig wird das Problem der Isolierung von Schienen auf Y-Stahlschwellen angesprochen. Eine Lochung oder Abarbeitung der Doppel-T-Träger ist aus statischen und fertigungstechnischen Gründen nicht möglich.An optional specification, for example to use welded bolts for a spring-loaded crane rail fastening, can be found in DE-C-21 07 374. The method mentioned here of welding the bolts by hand does not solve the problem of series production; the problem of insulating rails on Y-steel sleepers is also not addressed. Punching or machining the double-T beams is not possible for static and manufacturing reasons.

Die neuerungsgemäße Anwendung der Bolzenschweißung an den zuvor ermittelten Befestigungspunkten ermöglicht durch eine serienmäßige Verwendung der üblichen schweißwulstformenden Keramikringe und der daraus resultierenden definierten Wulstgröße auch definierte Einbrandverhältnisse bei der Schweißung. Die Methode läßt eine Serienfertigung der neuerungsgemäßen Befestigung zu. Probleme mit Schweißspritzern wie bei der Handschweißung üblich, sind bei der genannten Bolzenschweißtechnik ausgeschlossen. Bei einer Befestigung gemäß der Neuerung bedarf die eigentliche Schienenbefestigung keiner elektrischen Isolierung mehr, sodaß handelsübliche, nicht isolierte oder isolierbare, Befestigungen von Schienen auf Rippenplatten mittels Hakenschrauben und üblicher K-Befestigung oder federnder Befestigung einsetzbar sind.The innovative use of stud welding at the previously determined fastening points enables defined penetration conditions during welding through the serial use of the usual welding bead-forming ceramic rings and the resulting defined bead size. The method allows series production of the innovative fastening. Problems with welding spatter, as is common with manual welding, are excluded with the aforementioned stud welding technology. With fastening according to the innovation, the actual rail fastening no longer requires electrical insulation, so that commercially available, non-insulated or insulatable fastenings of rails to ribbed plates can be used using hook screws and conventional K-fasteners or spring-loaded fastenings.

Der Isolierplatte, beispielsweise aus zellularem Kunststoffmaterial, kann neben der elektrisch isolierenden Wirkung gleichzeitig eine federnde Wirkung für die elastische Befestigung der Rippenplatte zugeordnet werden. Diese Federwirkung wird insbesondere für Asphalt- oder Betonbettung der Gleise ausgenutzt, bei denen das elastische Verhalten des Gleiskörpers durch eine einer Schotterbettung angeglichenen Einsenkcharakteristik einer Isolierplatte aus Kunststoff simuliert wird. Die dazu vorzugebenden Kunststoffdicken und Materialsteifigkeiten sind exakt berechenbar, wie Praxisversuche ergeben haben.The insulating plate, for example made of cellular plastic material, can be assigned not only an electrically insulating effect but also a spring effect for the elastic fastening of the ribbed plate. This spring effect is used in particular for asphalt or concrete bedding of the tracks, where the elastic behavior of the track body is simulated by a sinking characteristic of a plastic insulating plate that is similar to a ballast bedding. The plastic thicknesses and material stiffnesses that must be specified for this can be precisely calculated, as practical tests have shown.

Die Schweißstelle des Schraubenbolzens auf der Schwelle wird mit einem dauerhaften Korrosionsschutz versehen, z. B. aus einem Bitumenmaterial oder einer speziellen Epoxyharzmischung, die weich eingestellt wird für die bei Schienen übliche Temperaturbelastung von -40⁰C bis +8O⁰C. Dies verhindert einen Angriff von Korrosionsmedien auf der Schweißstelle. Zur Anbringung des Korrosionsschutzes sind die Isolierplatten erfindungsgemäß mit großen Durchlässen ausgestattet, die, den Lochquerschnitten entsprechend, eine definierte Masse an Korrosionsschutzmittel aufnehmen können.The weld point of the screw bolt on the sleeper is provided with a permanent corrosion protection, e.g. made of a bitumen material or a special epoxy resin mixture, which is softened for the temperature load of -40 ⁰ C to +80 ⁰ C that is usual for rails. This prevents corrosion media from attacking the weld point. To apply the corrosion protection, the insulation plates are equipped with large openings according to the invention, which can accommodate a defined mass of corrosion protection agent according to the hole cross-sections.

In einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung weist die Isolierbuchse eine Bohrung auf, die um 1 bis 10 % größer als der Durchmesser des Schaftes des Schraubenbolzens ist und aus einem harten Kunststoff besteht.In a further embodiment of the innovation, the insulating bushing has a hole that is 1 to 10% larger than the diameter of the shaft of the screw bolt and is made of a hard plastic.

Eine derart stabilisierte Isolierbuchse, z. B. aus glasfaserverstärktem Polyamid, bleibt formgetreu bei den auftretenden mechanischen Belastungen und Temperaturen. Die Definition der Buchsengröße bewirkt eine leichte Einlegbarkeit der Rippenplatte mit der Buchse und die Verhinderung der Einleitung eines Biegemomentes auf die Schraubenschäfte bei einer aus der Schienenbelastung herrührenden Querverschiebung der Spurplatte. In umfangreichen Versuchen wurde festgestellt, daß diese Querverschiebung bei der erfindungsgemäßen Befestigung auch nach einigen Millionen Lastspielen auf 0,1 bis 0,3 mm begrenzbar ist. Dies läßt eine enge Tolerierung der Buchsengeometrie zu.An insulating bushing stabilized in this way, e.g. made of glass fiber reinforced polyamide, remains true to its shape under the mechanical loads and temperatures that occur. The definition of the bushing size means that the ribbed plate can be easily inserted with the bushing and prevents the introduction of a bending moment on the screw shafts in the event of a transverse displacement of the track plate resulting from the rail load. Extensive tests have shown that this transverse displacement can be limited to 0.1 to 0.3 mm with the fastening according to the invention, even after several million load cycles. This allows a tight tolerance of the bushing geometry.

Gemäß einer Weiterbildung der Neuerung wird die Befestigung der z. B. als Rippenplatte oder Gleitstuhl ausgebildeten Spurplatte mit einer Feder auf dem Schraubenbolzen zwischen der Isolierbuchse und Mutter versehen. Diese Feder erfüllt mehrere Aufgaben. Eine gewünschte Einsinktiefe der Isolierplatte unter Belastung kann durch Verwendung einer Feder definiert vergrößert oder sicherer gestaltet werden, ohne daß die Verschraubung gelockert wird. Außerdem läßt sich das Anzugsmoment der Verschraubung feinfühliger dosieren.According to a further development of the innovation, the fastening of the track plate, designed for example as a ribbed plate or sliding chair, is provided with a spring on the screw bolt between the insulating bushing and nut. This spring fulfils several tasks. The desired sinking depth of the insulating plate under load can be increased or made more secure by using a spring without the screw connection being loosened. In addition, the tightening torque of the screw connection can be dosed more sensitively.

Im rauhen Betrieb der Gleisbautechnik ist es gegebenenfalls sinnvoll, anstelle eines definierten Drehmomentes für die Verschraubung oder zusätzlich zu diesem, eine Anzeige der aufgebrachten Federspannung vorzunehmen. Dazu werden neuerungsgemäß entsprechendeIn the rough operation of track construction technology, it may be useful to display the applied spring tension instead of a defined torque for the screw connection or in addition to this. For this purpose, the corresponding

Mittel, &zgr;. B. eine Kunststoffkappe vorgesehen, die einen bestimmten Federweg anzeigen, bei dem die Kappe auf ihrer Unterlage aufliegt.Means, &zgr;. B. a plastic cap is provided which indicates a certain spring travel at which the cap rests on its base.

Einige Ausführungsbeispiele der Neuerung sollen an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigenSome examples of the innovation will be explained in more detail using schematic drawings. They show

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Gleisanlage mitFig. 1 a plan view of a track system with

Weiche,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Y-Stahlschwelle mitSoft,
Fig. 2 a side view of a Y-steel sleeper with

Schnitt durch einen Schienenstützpunkt und Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführung eines Schienenstützpunktes.Section through a rail support point and Fig. 3 a section through another version of a rail support point.

Figur 1 zeigt eine Gleisanlage mit Schienen 11, 13, die in Spurweite S entlang der Gleisachse A liegen und von einem Gleis mit Y-N-Schwellen 1200 in eine Weiche, bestehend aus den Schwellen 1201 bis 1207, übergehen. Die Weiche weist zusätzliche Zungenschienen 14, 15 auf; sie hat einen Radius R von 1200 m. Die Schwelle 1200 besteht im Prinzip, ähnlich wie die anderen Schwellen, aus einem mittleren Doppel-T-Träger 2 zwei äußeren Doppel-T-Trägern 1 und dazwischenliegenden kurzen Doppel-T-Trägern 4. Je zwei Trägerenden 1, 2 bzw. 1, bilden einen Schienenstützpunkt P3, der als Rippenplatte oder Stützpunkt P7, der als Gleitstuhl ausgebildet ist. Die Schwellen 1201 bis 1207 des Weichenabschnittes zwischen den Trennpunkten 8 sind mitFigure 1 shows a track system with rails 11, 13, which are located in track width S along the track axis A and transition from a track with Y-N sleepers 1200 into a switch consisting of sleepers 1201 to 1207. The switch has additional tongue rails 14, 15; it has a radius R of 1200 m. Sleeper 1200 consists in principle, similar to the other sleepers, of a middle double-T beam 2, two outer double-T beams 1 and short double-T beams 4 in between. Two beam ends 1, 2 and 1, respectively, form a rail support point P3, which is designed as a ribbed plate, or support point P7, which is designed as a sliding chair. Sleepers 1201 to 1207 of the switch section between the separation points 8 are provided with

Ausnahme der Schwelle 1202, die ein zusätzliches Element aus Trägern 2, 6 besitzt, ähnlich wie Schwelle 1200 ausgebildet, nur daß die Schienenstützpunkte unter Berücksichtigung der Zungenschienen 14, 15 und deren Verschiebeweg etwas unterschiedlich ausgebildet sind. Die Zungenschienen 14, 15 können durch Gestänge 10 zwischen den Anschlägen 9 verschoben werden. Mit Hilfe der Randbedingungen: Spurweite S, Gleisachse A, Weichenradius R und vorgegebenem Stützpunktabstand bei bekannten Y-Stahlschwellenabmessungen können ausgehend von der Referenzachse X die Lagen der Stützpunkte P3, P7, die z. B. in einem Computer errechnet werden und in einem Teilmontagewerk für den Weichenabschnitt 8-8 auf ein entsprechendes Koordinatenraster übertragen werden.With the exception of sleeper 1202, which has an additional element made of supports 2, 6, it is designed similarly to sleeper 1200, except that the rail support points are designed slightly differently, taking into account the tongue rails 14, 15 and their displacement path. The tongue rails 14, 15 can be moved between the stops 9 using rods 10. With the help of the boundary conditions: track width S, track axis A, switch radius R and specified support point distance with known Y-steel sleeper dimensions, the positions of the support points P3, P7, which are calculated on a computer, for example, and transferred to a corresponding coordinate grid in a partial assembly plant for the switch section 8-8, can be determined starting from the reference axis X.

Am Beispiel der der Schwelle 1200 ähnlichen Schwelle in Figur 2 soll die neuerungsgemäße Befestigung einer Rippenplatte 3, die zum Schienenstützpunkt P3 gehören könnte, erläutert werden.Using the example of the sleeper similar to sleeper 1200 in Figure 2, the new fastening of a ribbed plate 3, which could belong to the rail support point P3, will be explained.

Figur 2 zeigt eine Befestigung wie sie für eine Y-Stahlschwellenweiche 12 auf fester Fahrbahn, z.B. Asphaltbettung oder Betonbettung vorgesehen ist. Die auf der linken Seite in Figur 2 dargestellte Befestigung 49 ist im Beispiel der Schwelle 1200 auf dem Doppel-T-Träger 2 gelegen, während die in der rechten Hälfte dargestellte, geschnittene Befestigung im Sinne der Schwelle 1200 auf dem Doppel-T-Träger 1 liegt. Die Hakenschrauben 17 mit Federn 18 zur Befestigung des Fußes 23 der Schiene 16 liegen mittig zwischen den Trägern 1, 2; sie sind in einer AusnehmungFigure 2 shows a fastening as provided for a Y-steel sleeper switch 12 on a solid track, e.g. asphalt bedding or concrete bedding. The fastening 49 shown on the left side in Figure 2 is located on the double-T beam 2 in the example of the sleeper 1200, while the sectioned fastening shown in the right half is located on the double-T beam 1 in the sense of the sleeper 1200. The hook screws 17 with springs 18 for fastening the foot 23 of the rail 16 are located centrally between the beams 1, 2; they are in a recess

der Rippe 25 der Rippenplatte 3 verankert. Zwischen der Schiene 16 und der Rippenplatte 3 ist eine Dämpfplatte 24 angeordnet. Die Rippen 25 der Rippenplatte 3 begrenzen das seitliche Auswandern des Schienenfußes 23. Zwischen der Rippenplatte und dem aus Obergurt 22, Untergurt 21 und Steg 5 bestehenden Doppel-T-Träger sind zwei Kunststoffplatten 19, 20 angeordnet. Diese simulieren eine gewollte Einsinktiefe einer Schwelle also ein elastisches Verhalten - bei Belastung der Schiene 16 durch einen Zug. Mit Hilfe eines Bolzenschweißgerätes wurde ein Schraubbolzen 36 mit dem Schaft 27 unter Bildung eines Schweißwulstes 28 fest mit dem Obergurt 22 des Doppel-T-Trägers 1 verbunden. Die Schweißstelle ist bis etwa zur Dicke der Isolierplatte 20 innerhalb des Durchlasses 29 dieser Isolierplatte mit Korrosionsschutzmittel 26 ausgefüllt zur Abdeckung des Schweißwulstes 28. Den Schraubenschaft 27 umschließt mit etwas Spiel eine stramm in Loch 30 der Rippenplatte 3 eingepaßte Isolierbuchse 31, deren Kragen auf der Rippenplatte 3 aufliegt. Zwischen zwei Scheiben 32 ist ein Tellerfederpaket 34 angeordnet, das von einer Federkappe 33 umgeben ist. Oberhalb der Federkappe 33 ist eine weitere Scheibe auf dem Schraubbolzen 36 angeordnet, die durch eine selbstsichernde Mutter 35 derart ihre Kraft auf ein Federpaket 34 überträgt, bis die Federkappe 33 auf der Isolierbuchse 31 zur Anlage kommt. Damit wird ein voreinstellbarer Federweg von außen sichtbar erreicht. Aus Korrosionsschutzgründen ist der Schraubbolzen mit einer Kappe 37 versehen, die Schwitzwasseröffnungen 48 enthält.the rib 25 of the rib plate 3 is anchored. A damping plate 24 is arranged between the rail 16 and the rib plate 3. The ribs 25 of the rib plate 3 limit the lateral movement of the rail foot 23. Two plastic plates 19, 20 are arranged between the rib plate and the double T-beam consisting of the upper flange 22, lower flange 21 and web 5. These simulate a desired sinking depth of a sleeper, i.e. an elastic behavior - when the rail 16 is loaded by a train. Using a stud welding device, a screw bolt 36 with the shaft 27 was firmly connected to the upper flange 22 of the double T-beam 1, forming a weld bead 28. The weld is filled with anti-corrosive agent 26 up to approximately the thickness of the insulating plate 20 within the passage 29 of this insulating plate to cover the weld bead 28. The screw shaft 27 is surrounded with a little play by an insulating bushing 31 which is tightly fitted into hole 30 of the ribbed plate 3 and whose collar rests on the ribbed plate 3. A disc spring assembly 34 is arranged between two disks 32 and is surrounded by a spring cap 33. Above the spring cap 33, another disk is arranged on the screw bolt 36, which transfers its force to a spring assembly 34 via a self-locking nut 35 until the spring cap 33 comes to rest on the insulating bushing 31. This achieves a pre-adjustable spring travel which is visible from the outside. For reasons of corrosion protection, the screw bolt is provided with a cap 37 which contains condensation openings 48.

Figur 3 zeigt eine Befestigung einer Rippenplatte ähnlich Figur 2, jedoch als Befestigung für eine Stahlschwelle in Schotterbettung. Auch hier gilt ähnlich Figur 2, daß die links dargestellte Befestigung 50 zu einem hinter dem Doppel-T-Träger 1 liegenden Doppel-T-Träger 2 gehört, während die in der rechten Darstellung geschnittene Befestigung zu dem Doppel-T-Träger 1 gehört.Figure 3 shows a fastening of a ribbed plate similar to Figure 2, but as a fastening for a steel sleeper in ballast bedding. Here too, similar to Figure 2, the fastening 50 shown on the left belongs to a double-T-beam 2 located behind the double-T-beam 1, while the fastening cut in the right-hand illustration belongs to the double-T-beam 1.

An der gleichen Numerierung der Teile ist deren Identität zu erkennen. Ein kurzer Schraubbolzen 39 ist auf dem Obergurt 2 2 des Doppel-T-Trägers 1 aufgeschweißt; rund um den Schweißpunkt in Durchlaß 46 einer Isolierplatte 44 ist ein Epoxyharz 45 als Korrosionsschutzmittel eingebracht worden. Der Schraubbolzen 39 ragt durch eine Isolierbuchse 43, die stramm in Loch 30 der Rippenplatte 3 eingesetzt ist. Zur Übertragung des Anzugs-Drehmomentes der Mutter 40 auf Schraubbolzen 39 sind Scheiben 41, 42 vorgesehen, die den Kragen der Isolierbuchse 43 fest auf die Rippenplatte 3 pressen. Der Schraubbolzen 39 ist aus Korrosionsschutzgründen mit einer Kappe 38, die Schwitzwasseröffnungen 47 aufweist, versehen.The identity of the parts can be recognized by the fact that they are numbered the same. A short screw bolt 39 is welded onto the upper flange 2 2 of the double-T beam 1; an epoxy resin 45 has been applied around the welding point in the passage 46 of an insulating plate 44 as an anti-corrosive agent. The screw bolt 39 extends through an insulating bushing 43, which is inserted tightly into hole 30 of the ribbed plate 3. To transfer the tightening torque of the nut 40 to the screw bolt 39, washers 41, 42 are provided, which press the collar of the insulating bushing 43 firmly onto the ribbed plate 3. The screw bolt 39 is provided with a cap 38, which has condensate openings 47, for corrosion protection reasons.

Eine Rippenplattenbefestigung entsprechend der Situation in Figur 3 wurde einer
Dauerfestigkeitsprüfung in einem
Scherenhebel-Schwingversuch unterzogen. Die Schwelle bestand aus zwei im Stützpunktbereich der Schiene parallelliegenden breitflanschigen Doppel-T-Trägern mit einer Profilhöhe von 95 mm undA ribbed plate fastening according to the situation in Figure 3 was
Fatigue strength testing in a
The sleeper consisted of two wide-flange double-T beams with a profile height of 95 mm and

einer Breite der Gurte von 140 mm, die in einem Abstand von 20 mm miteinander verschweißt waren. Zwischen den Ober- und Untergurten waren in einer Länge von 100 mm unterhalb des Bereiches der Rippenplatte die
Abstandshalter zwischen den Ober- und Untergurten
eingeschweißt worden. Mit Hilfe desa width of the belts of 140 mm, which were welded together at a distance of 20 mm. Between the upper and lower belts, at a length of 100 mm below the area of the ribbed plate, the
Spacers between the upper and lower chords
With the help of the

Bolzenschweißverfahrens waren vier Schraubbolzen 39 für jede Rippenplatte mit dem Gewinde M22 auf den Obergurt 22 des Doppel-T-Trägers 1 angeschweißt. Über die
Schraubbolzen 39 wurde zunächst eine Isolierplatte 44 und dann die Rippenplatte 3 geschoben. Die
Isolierplatte war 8,5 mm dick und bestand aus
Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA). Zwischen
Schraubbolzen 39 und Rippenplatten 3 war in Loch 30
eine Isolierbuchse aus Polyamid mit 30 %iger
Glasfaserverstärkung angeordnet, die zum Schraubbolzen 1 mm Spiel hatte. Die Scheiben 41 waren als Federringe ausgebildet; sie preßten mit dem Anzugsdrehmoment von 250 Nm, das auf die Mutter ausgeübt wurde, die
Isolierbuchse auf die Rippenplatte und damit auf die
Oberseite der Schwelle. Als Schiene wurde der Typ UIC 60 getestet.Using the stud welding process, four screw bolts 39 for each ribbed plate with the thread M22 were welded to the upper flange 22 of the double-T beam 1.
First an insulating plate 44 and then the ribbed plate 3 were pushed onto the screw bolt 39. The
Insulation plate was 8.5 mm thick and consisted of
Ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). Between
Bolt 39 and ribbed plate 3 was in hole 30
an insulating bush made of polyamide with 30 %
Glass fibre reinforcement was arranged, which had a clearance of 1 mm to the bolt. The discs 41 were designed as spring rings; they pressed the nut with the tightening torque of 250 Nm, which was applied to the
Insulating bushing on the ribbed plate and thus on the
Top of the sleeper. Type UIC 60 was tested as the rail.

In dem Scherenhebel-Schwingversuch wurde eine
intermittierende Kraft unter einem Winkel von 31° zur Vertikalen auf den Schienenkopf ausgeübt. Die
sinusförmige pulsierende Kraft wurde mit einer Last von ca. 100 kN/Schienenauflager und einer variablen
Frequenz zwischen 1 Hz und 5 Hz aufgebracht.
Gleichzeitig wurde zur Simulation der Erwärmung des
Oberbaus durch Einstrahlung und damit einer möglichenIn the scissor lever vibration test, a
intermittent force is applied to the rail head at an angle of 31° to the vertical. The
sinusoidal pulsating force was measured with a load of approx. 100 kN/rail support and a variable
Frequency between 1 Hz and 5 Hz.
At the same time, to simulate the warming of the
superstructure due to radiation and thus a possible

maßlichen Veränderung der Kunststoffteile eine Temperatur von 50° durch Anlegen einer Heizung simuliert. Unter der dargestellten Belastung, die der durch eine Schnellfahrlok der Bundesbahn aufgebrachten entspricht, die mit hoher Geschwindigkeit von 80 km/h oder mehr eine Gleisanlage mit einem Kurvenradius von etwa 300 m durchfährt.dimensional change of the plastic parts, a temperature of 50° was simulated by applying a heater. Under the load shown, which corresponds to that applied by a high-speed locomotive of the Federal Railways, which travels at a high speed of 80 km/h or more along a track with a curve radius of around 300 m.

Nach mehr als 3 Millionen Lastwechseln, entsprechend einer Betriebsbelastung von etwa 7 3 Millionen Leistungstonnen oder einem vier- bis fünfjährigen Betrieb mit täglich etwa 50.000 Leistungstonnen, konnte festgestellt werden, daß bei unerheblicher plastischer Verformung der Unterlegplatten die horizontale Verschiebung der Rippenplatten nach außen zwischen 0,21 und 0,25 mm betrug.After more than 3 million load cycles, corresponding to an operating load of about 73 million tons or four to five years of operation with about 50,000 tons per day, it was found that with insignificant plastic deformation of the base plates, the horizontal outward displacement of the ribbed plates was between 0.21 and 0.25 mm.

Nach Ende der Dauerfestigkeitsprüfung wurden die Schweißnähte der Schraubbolzen einer Ultraschalluntersuchung unterzogen und festgestellt, daß die Schweißung unversehrt war.After the fatigue strength test was completed, the weld seams of the screw bolts were subjected to an ultrasonic examination and it was found that the weld was intact.

Claims

Protection claims

1. Fastening of a track plate to Y-shaped steel sleepers consisting of double-T beams for a railway, characterized by

- a track plate (3, P3, P7) with holes (30),

- insulating bushings (31, 43) fitted into the holes,

- bolts (36, 39) welded onto the double-T beams (1, 2, 4, 6) that protrude through the holes (30) and

- an insulating plate (19, 20, 44) arranged between the track plate (3, P3, P7) and the steel sleeper (12, 1200-1207) with large openings (29, 46) for the screw bolts (36, 39).

2. Fastening according to claim 1, characterized in that the passages (29, 46) are filled with a corrosion inhibitor (26, 45).

3. Fastening according to claim 1 or 2, characterized in that the insulating bushing (31, 43) has a bore which is 1 to 10% larger than the diameter of the shaft (27) of the screw bolt (36, 39) and consists of a hard plastic.

4. Fastening according to one of claims 1 to 3, characterized by a spring (34) between the insulating bush (31) and a nut (35) of the

Screw bolt (36).

5. Fastening according to claim 4, characterized by means (33) for indicating the tension of a spring (34).