Titel: Neue Bauart des Schienenstoßes und der Bahnschwellen für den Eisenbahnoberbau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1909, Band 324 (S. 442–445)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj324/ar324138

Neue Bauart des Schienenstoßes und der Bahnschwellen für den Eisenbahnoberbau.

Zu den mannigfachen Versuchen der Ausbildung des Schienenstoßes ist neuerdings ein weiterer hinzugekommen, der in Deutschland als Patent No. 206347 und als Gebrauchsmuster No. 219917, 296947 und 300359 geschützt ist.

Dieser Schienenstoß kann in besonders vorteilhafter Weise für Gleise angewandt werden, die im regelmäßigen Betrieb nur nach einer Richtung zu befahren sind, also für zweigleisige Bahnen. Bei dieser in Fig. 1 dargestellten Verwendung ist das abgebende Schienenende festgelagert, während das aufnehmende Schienenende mit einer mäßigen Länge freischwebt. Der Schienenstoß stellt also eine Vereinigung des festen und des schwebenden Schienenstoßes dar. Die Nachteile des festen Stoßes, d.h. das Niederhämmern und Breitfahren des Schienenkopfes am aufnehmenden Schienenende, werden dadurch vermieden, daß dieses Schienenende die gegenwärtig übliche, schwebende, elastisch etwas nachgebende Auflagerung behält; ferner werden die Nachteile des schwebenden Schienenstoßes, d.h. die Senkung des abgebenden Schienenendes unter der Radlast und die infolgedessen eintretende Stufenbildung, dadurch beseitigt, daß das abgebende Schienenende bis an sein äußerstes Ende festgelagert wird, so daß es sich nicht unter die Höhenlage des aufnehmenden Schienenendes hinabsenken kann. Der hierdurch erstrebte stoßlose und elastische Uebergang der Räder von einer Schiene auf die andere wird dadurch weiter gefördert, daß beide Schienenenden auf einer und derselben Breitschwelle mit durchgehender ebenen Oberfläche und auf einer gemeinsamen Unterlagsplatte, die zwischen den Auflagerflächen eine die Senkung des aufnehmenden Schienenendes gestattende Aussparung besitzt, gelagert sind. Die Stufenbildung und das Anfahren der Räder gegen die höherstehende nachfolgende Schiene wird hierdurch in solchem Grade vermieden werden, daß bei neuen, an den Köpfen noch nicht deformierten, gleichmäßig gewalzten Schienen der Stoß nicht empfunden, bei älteren Schienen wesentlich gemildert wird. Der hierdurch erzielte ruhigere Gang der Fahrzeuge liegt zunächst im Interesse der Reisenden, denen das ständige rhythmische Stoßen des Wagens bei längeren Reisen recht unangenehm ist. In wirtschaftlicher Hinsicht fällt die Verminderung des Verschleißes der Schienen an den Schienenenden und der Räder an den Bandagen, sowie |443| die Verminderung- der Stopfarbeit, welche wesentlich an den Schienenstößen aufzuwenden ist, erheblich ins Gewicht.

Bei dem üblichen schwebenden Schienenstoß zwischen zwei Stoßnebenschwellen ist die Stufenbildung und das Stoßen der Fahrzeuge hauptsächlich durch eine Verstärkung- der Keillaschen bekämpft worden, die ein Senken des abgebenden Schienenendes vor dem aufnehmenden verhindern sollten, ein Ziel, das nicht genügend erreicht werden konnte, weil die Durchbiegungen der Schienenenden, auch bei Verblattung derselben, wegen der notwendigerweise nicht völlig starren Befestigung der Laschen an den Schienen nicht aufzuheben waren, und weil ferner die dadurch hervorgerufene Bewegung dieser Teile aneinander eine Abnutzung der Anlageflächen der Schienen und Laschen in der Mitte und an den Enden der letzteren, sowie die Bildung von Zwischenräumen herbeiführte. Letztgenannter Uebelstand, der entsprechend der wachsenden Abnutzung die Bewegungsgröße zwischen den genannten Teilen und die Stufenbildung zunehmen ließ, konnte auch durch Anwendung von verstärkten Laschen und von Futterblechen nur in unzureichendem Maße gehoben werden. Um eine befriedigende Wirkung zu erzielen, müßten die Verstärkungsleisten und Futterplättchen für jeden Stoß entsprechend den daselbst an den drei Stellen entstandenen Lücken verschieden stark sein und ständig verstärkt werden, was praktisch nicht durchführbar ist.

Textabbildung Bd. 324, S. 443

Bei der hier besprochenen Bauart des Schienenstoßes bewegt sich unter der Radlast nur das kurze, freischwebende, aufnehmende Schienenende, und es wird in dieser an sich zwar sehr geringen, aber doch für die Stoßbefahrung wesentlichen Bewegung nirgends gehindert, wenn die Laschen so eingerichtet sind, daß sie, wie in Fig. 1 punktiert eingetragen ist, nur die Erhaltung der glatten Flucht der Fahrkante gegen seitliche Bewegungen, nicht aber eine tragende Unterstützung des Schienenkopfes wahrzunehmen haben, wenn also Flachlaschen ohne keilförmige Anlegeflächen an Kopf und Fuß der Schiene verwendet werden. Dieselben haben dann außerdem den nach dem Erlaß des preußischen Ministers der öffentlichen Arbeiten I.D. 1305 5 vom 3. September und 13. Oktober 1908 wichtigen Vorteil, daß die Wärmebewegung der Schienen durch die Laschen weniger behindert ist. Wird dagegen gewünscht, daß den Laschen auch die tragende Arbeitsleistung, wie in Fig. 1 ausgezogen dargestellt ist, belassen bleibt, so sind sie für die kurze Strecke des freischwebenden Schienenendes unterhalb des Schienenkopfes etwas abzuhobeln, soweit solches die geringfügige elastische Durchbiegung des Schienenendes nach der Formel bedingt, welche für die. zur Zeit üblichen Werte P = 8 t = 8000 kg und J = 1350 cm4 für l = 10 cm nur 0,1 mm beträgt, bei größerer Länge des elastischen Schienenendes allerdings nach dem Kubus wächst. Diese Abhobelung der Anlagefläche unter dem Schienenkopf ist wegen ihrer Kleinheit in Fig. 1 nicht dargestellt. Es findet also keine Abnutzung von aufeinander reibenden Flächen statt, sondern nur eine Auflagerung und Druckübertragung, bei welcher die Abnutzung viel geringer und durch zwischen Schwelle und Unterlagsplatte, sowie Unterlagsplatte und Schienenfuß gelegte Pappelholzplättchen noch zu vermindern ist. Hierbei wird durch die größere Reibung zwischen Stahl und Holz auch das Wandern verhindert, andernfalls müssen dagegen durch ausreichende Anbringung von Keilklemmen, Stemmlaschen oder dergleichen, und zwar nicht an den Stoßschwellen, sondern an den Mittelschwellen, wirksame Vorkehrungen getroffen, und auch durch zweckmäßiges Kleineisenzeug, z.B. durch Harrmannsche Hakenzapfenplatten mit schräger Brust für keilförmige Klemmplatten, sowie durch Federringe oder Federplatten eine gute Befestigung und Verbindung der sämtlichen Teile sicher gestellt werden, damit die Lage der Schienenenden nach Fig. 1 erhalten bleibt.

Eine weitere Neuerung stellt die einheitliche Breitschwelle dar. Diese ist wesentlich von der aus 2 Stoßnebenschwellen durch Zwischennietung eines trogartigen Verbindungsbleches hergestellten und deshalb als eine Doppel schwelle anzusehenden Gelbkeschen Schwelle verschieden. Dasselbe gilt auch für die aus letzterer abgeleiteten Normalschwellen der Form 64 und 66 der preußischen Staatsbahnen, bei denen das Trogblech wesentlich – bis auf 100 mm – verschmälert und, statt angenietet, mit den Schwellen zusammengewalzt ist. Die hier behandelte Schwelle, Fig. 1, hat dagegen eine durchgehende ebene Oberfläche, welche die Unterstützung der Unterlagsplatte in ihrer ganzen Breite gestattet. Zweckmäßigerweise wird man diese Oberfläche mit Harrmannschen Rippen versehen, die die Unterlagsplatte zwischen sich fassen.

Die Unterlagsplatte enthält die Auflager für beide Schienenenden, so daß diese unverschieblich nebeneinander liegen. Zwischen diesen Auflagerflächen ist in die Unterlagsplatte die Aussparung eingearbeitet, die die elastische Durchbiegung des schwebenden aufnehmenden Schienenendes gestattet;

Für eingleisige Bahnen, deren Gleis in beiden Richtungen befahren wird, ist es nicht angängig, ein Schienenende freischwebend, das andere fest zu lagern. Unter Verwendung einer gleichen Schwelle, wie für den Schienenstoß der zweigleisigen Bahn, empfiehlt es sich hier, für beide Schienenenden eine solche kürzere freischwebende Länge oberhalb der Aussparung der Unterlagsplatte zu geben, daß einerseits die Stufenbildung, |444| anderseits das Breitschlagen des Schienenkopfes tunlichst gering werden. Bekanntlich hat man bisher dies Ziel dadurch erreichen wollen, daß man die Stoßnebenschwellen so dicht als möglich zusammenrückte. Die Notwendigkeit, zwischen diesen Schwellen stopfen zu können, war diesen Bestrebungen hinderlich. Bei der vorliegenden Schwelle gestattet die durchgehende ebene Oberfläche, die beiden Auflager nach Belieben näher zu rücken und dadurch die freischwebenden Enden der beiden Schienen zu verkürzen.

Textabbildung Bd. 324, S. 444

Vorbehaltlich weiterer Erfahrungen wird für die gegenwärtig üblichen Schienenprofile eine freischwebende Länge beider Schienenenden von 6–8 cm empfohlen, ein Maß, das für schwächere Schienen oder größere Raddrucke zu verringern, für stärkere Schienen oder kleinere Drucke zu vergrößern sein wird. Wenngleich die Vereinigung der Vorzüge des festen und schwebenden Schienenstoßes für Gleise, die in beiden Richtungen befahren werden, unerreichbar ist, so stellt die dichte Zusammenrückung der Auflager, welche die ebene Breitschwelle ermöglicht, doch einen belangreichen Vorteil dar. Derselbe wird noch dadurch vergrößert, daß diese Zusammenrückung der Auflager es gestattet, den Abstand der Auflager kleiner, als ein Drittel der ganzen Schwellenbreite, zu halten.

Textabbildung Bd. 324, S. 444

Um nämlich den von der Verkehrslast ausgehenden Druck auf die Rettung zweckmäßig zu gestalten, ist für die Breitschwelle am Stoß, sowohl für die zweigleisige, wie für die eingleisige Bahn, die Breite der Schwelle größer, als das Dreifache des Abstandes der Auflagsflächen der Schienenenden gemacht. Bei dieser Breite ergeben Fig. 2a und 2b und die denselben angefügten Zahlenangaben, daß eine Drehung der Schwelle um ihre Mittelachse beim Auffahren der Last auf eines der Auflager nicht stattfindet, daß vielmehr auch bei dieser einseitigen Belastung immer noch Druck auf die Bettung an der gegenüberliegenden Außenkante der Schwelle ausgeübt wird. Bei Fig. 2a ist angenommen, daß die Schwelle in ihrer ganzen Breite gleichmäßig fest unterstützt sei und deshalb bei Belastung in der Mitte den gleichmäßig verteilten Druck pd ausübe, während bei einseitiger Belastung an den Außenkanten der spezifische Druck bezw. Zug pz aus dem Drehmoment sich einstelle. In Wirklichkeit wird diese gleichmäßige Unterstützung nicht vorhanden sein, weil der Hohlraum der Schwelle in der Regel nicht so fest ausgestopft sein wird, wie die tieferliegenden Außenteile derselben sich auf die Bettung auflegen. Wird angenommen, daß nur diese Außenteile, welche nachstehend als Stützplatten bezeichnet sind, den Druck aufnehmen, so findet bei Belastung eines der beiden Auflager der Stoßschwelle eine Druckverteilung auf die Bettung nach Fig. 2b statt, welche noch günstiger, als diejenige nach Fig. 2a ist. Die wirkliche Druckverteilung wird zwischen beiden Arten liegen, weil, wenn auch die Außenteile der Schwelle sich fester auf die Bettung lagern werden, als die Mittelplatte derselben, doch auch letztere bei einigermaßen guter Ausstopfung des Hohlraumes an der Stützung der Last sich beteiligen wird. Bei dieser Anordnung, d.h. bei einer Breite der Schwelle, welche mindestens dreimal so groß, als der Abstand der Auflager der Stoßschwelle ist, wird erreicht, daß ein Abheben dieser Kante mit nachfolgender tiefer Einsenkung in die Bettung nicht eintreten kann. Es findet also ein Hämmern dieser Kante auf die Bettung durch fortgesetztes Abheben von der Bettung und Eindrücken in dieselbe bei jedem Radübergang und eine rasche Zerstörung der Bettung unterhalb dieser Kante, wodurch wiederum die Drehung der Schwelle um ihre Mittelachse vergrößert und die Beanspruchung der Laschen verstärkt werden, nicht statt. Bei der Gelbkeschen Doppelschwelle hat sich bekanntlich ergeben, daß sich das trogartige Verbindungsblech zu fest auf die Bettung setzte, vergl. Zentralblatt der Bauverwaltung 1905 S. 433, wodurch sich daselbst ein fester Rücken bildete, um den die Doppelschwelle sich drehte, ein Uebelstand, der auch durch Einschränkung der Breite und Tiefe des trogartigen Zwischenstücks bei den Formen 64 und 66 des preußischen Oberbaubuches nicht ganz zu beseitigen ist, wenn nicht die Vertiefung in Fortfall gebracht oder durch eine Schneide ersetzt, oder die Schwellenbreite noch erheblich vergrößert wird. Bei der hier behandelten Breitschwelle bleibt die Außenkante ruhig auf der Bettung liegen und übt überall einen Druck auf die Bettung aus, der nur beim Fortschreiten der Last verschieden stark wird.

Um auch diesen an den Außenkanten am stärksten werdenden Druck möglichst unschädlich zu gestalten, wird die scharfe Kante der üblichen kastenförmigen Querschwelle durch Platten ersetzt, die den Druck dieser Kante auf eine größere Fläche verteilen. Diese seitlichen Stützplatten der Schwelle sind nach innen zu schwach ansteigend hergestellt, um das Einbringen des Bettungsmaterials in den Hohlraum der Schwelle zu erleichtern. Letzterer ist dabei noch durch eine in die Bettung scharf einschneidende, keinen festen Rücken |445| unter sich bildende Mittelrippe geteilt, die verhindert, daß das Bettungsmaterial beim Stopfen weiter als bis zu seinem Platz unterhalb der Auflager wandert.

Die gewöhnliche Mittelschwelle Fig. 3, ferner ist nach denselben Grundsätzen geformt, wie die Stoßschwelle. Weil diese Mittelschwellen nur ein Auflager tragen, können sie entsprechend schmaler, als die Breitschwelle am Stoß, gehalten werden und bedürfen auch einer Mittelrippe nicht. Dagegen sind auch sie an der Außenseite mit Stützplatten zu versehen, um die schädliche Wirkung der Kantendrucke abzuschwächen, und sie erhalten ebenfalls eine solche Breite, daß niemals ein Abheben einer Kante von der Bettung eintreten kann. Zu diesem Zwecke muß die Gesamtbreite der Schwelle wiederum mehr als das Dreifache der Breite der Unterlagsplatte, die zwischen Harrmannschen Rippen gelagert wird, betragen. Bei dieser Ausbildung wird auch für die gewöhnliche Mittelschwelle eine ruhige Lage erzielt und erhebliche Stopfarbeit erspart werden.

Was die Eisenstärke der Stoß- und Mittelschwellen betrifft, so empfiehlt es sich, die Seitenwände und Mittelrippen als Widerlager zu behandeln und die zwischenliegenden Deckplatten nach diesen Widerlagern hin gewölbeartig zu verstärken.

Auf der Strecke Berlin–Königs-Wusterhausen zwischen den Stationen Grünau und Schmökwitz-Eichwalde ist eine Probestrecke von 500 m Länge mit Breitschwellen an den Stößen ausgeführt, die jedoch nicht in zweckentsprechender Weise gewalzt, sondern nur aus Eisenblech durch Pressung hergestellt sind und deshalb nicht die vollen Vorteile, wie die hier behandelte Stoßschwelle, darbieten können. Obwohl das Gleis vor dem Einbau der Breitschwellen bereits sechs Jahre dem starken Verkehr der Fern- und Vorortzüge ausgesetzt, und die Schienenköpfe infolgedessen schon einigermaßen deformiert waren, kann man doch eine Milderung der Stöße auf die Fahrzeuge wahrnehmen. Besonders aber ist hervorzuheben, daß ein Nachstopfen der seit 1½ Jahren im Gleise verlegten Breitschwellen bislang nicht erforderlich gewesen ist. Bei neuen Schienen und gewalzten Breitschwellen, wie vorstehend beschrieben, dürften die Vorzüge dieser Bauweise noch augenfälliger in die Erscheinung treten. Hierzu wird noch bemerkt, daß seit dem 29. September 1908 die Bahn von Grünau bis nahe an den Anfangspunkt der Probestrecke gehoben und mit neuem Oberbau aus 15 m Schienen der Form 8b versehen worden ist. Zwischen diesem neuen Oberbau und der Probestrecke liegt nur noch ein kurzes Gleisstück von 700 m Länge, km 16,00 bis km 16,70, welches zum Vergleich herangezogen werden kann, weil es den gleichen alten Oberbau, wie die Probestrecke, besitzt. Es ist zu beobachten, daß die Stöße der Probestrecke trotz ihrer nunmehr acht Jahre alten Schienen und ihres ebenso alten Kleineisenzeuges sich grade so gut befahren, wie die Stöße des ganz neuen Oberbaues.

Textabbildung Bd. 324, S. 445

(–s.)

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