Wandern der Schienen

[269] Wandern der Schienen (creep of the rails; marche des rails; scorrimento delle rotaie) nennt man die Eigenbewegung der Schienen in der Richtung ihrer Längsachse.

Die Ursachen des W. sind vielfacher Art; einige der Ursachen wirken in der Fahrtrichtung, andere dieser entgegen und wieder andere in beiden Richtungen.

Zur ersten Gruppe von Ursachen, die den Oberbau in der Fahrtrichtung zu verschieben trachten, gehören:

1. Die Stöße der Räder beim Überschreiten der Stoßlücke gegen die in der Fahrtrichtung folgende Schiene. Diese Stöße können dann von besonders ungünstigem Einfluß werden, wenn die Lauffläche der aufnehmenden Schiene höher liegt als die Lauffläche der abgebenden Schiene und die aufnehmende Schiene nicht belastet ist.

2. Die rollende Reibung der Laufräder.

3. Die gleitende Reibung der gebremsten Räder, die sich hauptsächlich in den sog. Bremsstrecken, also in der Nähe von Bahnhöfen und Signalen äußert.

4. Der Führungsdruck der an der Außenschiene von Bogen anschneidenden, führenden Räder.

5. Die Stöße der Räder gegen die Lauffläche der unter den überrollenden Lasten sich durchbiegenden Schiene.

6. Die wegen der Durchbiegung der Schiene in deren Unterkante eintretende elastische Längendehnung, die eine Verschiebung auf den Auflagerpunkten bewirkt.

Zur zweiten Gruppe von Ursachen, die den Oberbau entgegen der Fahrtrichtung zu verschieben trachten, gehören:

1. Die gleitende Reibung der Maschinentriebräder,

2. die lebendige Kraft der Drehbewegung ungebremster Wagenräder beim Eintritt der Bremsung anderer Achsen. Dies tritt z.B. dann ein, wenn die Bremsen der Maschine früher angezogen werden als die Wagenbremsen. Bei den selbsttätigen, durchgehenden Bremsen verschwindet dieser Einfluß fast ganz.

Zur dritten Gruppe von Ursachen, die sowohl in als entgegen der Fahrtrichtung wirken können, gehören:

1. Das durch das Abrollen der zu einer Achse gehörenden Räder auf verschieden großen Laufkreisen entstehende Gleiten der Radreifen. Durch die Kegelform der Radreifen – besonders bei neuen Rädern – wird dieses Gleiten wohl teilweise unschädlich gemacht. Während des Betriebs ändert sich aber diese Kegelform, auch sind stets kleine Unterschiede in den Abmessungen der beiden Räder einer Achse vorhanden, so daß sich das Fahrzeug im graden Gleis zumeist in einer schwach geschlängelten Linie bewegt. In Bogen hingegen stellt sich das Fahrzeug zwangläufig immer so ein, daß die Vorderachse an der Außenschiene führt, während die Hinterachse sich mehr oder weniger der Innenschiene nähert. In Bogen wird daher immer ein Gleiten der Räder eintreten, u. zw. wird zumeist das stärker belastete Rad nahezu vollständig abrollen, während das schwächer belastete um den Unterschied der Weglängen beider Räder zurückbleibt und schleift.

2. Die in Steigungen talwärts gerichtete Schwerkraftkomponente des Gleises.

Sind alle vorangeführten Kräfte gering und ist der vorhandene Widerstand des Oberbaues ausreichend oder heben sich die Kräfte gegenseitig auf, so tritt kein W. ein. Sind aber die wirkenden Kräfte bedeutend und ist der Oberbau wenig widerstandsfähig, so wird er wandern.

Die Richtung des W. hängt davon ab, ob die in der Fahrtrichtung oder die entgegen dieser wirkenden Kräfte überwiegen. Oft ist auch die Größe des W. der beiden Schienenstränge eines Gleises verschieden, manchmal wandern die beiden Schienenstränge sogar in entgegengesetzter Richtung.

Da bei doppelgleisigen Strecken die Gleise nur in einer Richtung befahren werden, tritt bei solchen die Richtung des W. klarer hervor als bei eingleisigen Strecken, u. zw. macht sich das W. zweigleisiger Linien fast immer in der Fahrtrichtung geltend. Nur in Steilrampen von etwa 10 oder mehr wandern zumeist beide Gleise in der Talrichtung; doch wurden auch in der Bergrichtung befahrene Gleise beobachtet, die in solchen Neigungen liegen und dennoch bergwärts wandern.

Die Wirkungen des W. sind wegen der Verschiedenheit der Ursachen auf den verschiedenen Strecken verschieden, u. zw. je nach den Neigungs- und Krümmungsverhältnissen, der Beschaffenheit des Oberbaues und der Bettung, dem Zustand der Erhaltung und der Entwässerung, der Belastung der Strecke und der Fahrgeschwindigkeit der Züge.

Durch die eingangs aufgezählten Ursachen werden die Schienen in ihrer Längsrichtung auf den Unterlagsplatten verschoben. Der durch die Befestigungsmittel z.T. aufgenommene Wanderschub wird auf die Schwellen und durch diese auf den Schotter übertragen, so daß auch diese Oberbauteile Bewegungen erleiden können.

Durch die Längsverschiebung der Schienen öffnen und schließen sich die Stoßlücken. Dies[269] geht oft so weit, daß sich die Schienenköpfe vollständig ineinander pressen. Verschwinden die Stoßlücken, so können in der heißen Jahreszeit Gleisverwerfungen entstehen, die leicht betriebsgefährlich werden. Zu groß gewordene Stoßlücken begünstigen den Bruch der Laschen, den Verschleiß der Laschenkammer, die Lockerung und das Verbiegen der Laschenschrauben. Eine der schädlichsten Folgen des W. ist ferner das Aufrütteln der Bettung, wodurch eine Lockerung der Schienenstoßverbindung und der Befestigungsmittel zwischen Schiene und Schwelle eintritt. Die in der Fahrtrichtung hinter dem Stoß liegenden Schwellen entfernen sich bei wandernden Gleisen zweigleisiger Strecken zumeist voneinander, so daß im Schotterbett Vertiefungen entstehen; die vor dem Stoß gelegenen Schwellen schieben sich zusammen, wodurch die Bettung zwischen diesen Schwellen emporgedrückt wird. Oft geraten die Schwellen auch aus dem Winkel und verursachen dadurch Spurverengungen. Bei diesen Bewegungen verlassen die Schwellen das durch Stopfen befestigte Lager, es können Hohlräume entstehen, was ein Hämmern der Schwellen verursacht. Durch das Hämmern der Schwellen wird der Schotter immer mehr und mehr zerkleinert, vielfach zu Staub verrieben. Tritt dann bei mangelhafter Entwässerung Wasser hinzu, so bildet sich Schlamm, so daß die Gleislage außerordentlich verschlechtert wird.

Wandern die beiden Schienen nicht gleichmäßig, was zumeist in Bogen der Fall ist, so äußern sich die ungünstigen Wirkungen des W. in erhöhtem Maße.

Besonders nachteilig ist das W. des Oberbaues für Weichen und Kreuzungen. Die Fahrschienen werden in ihrer Längsrichtung gegen die Zungen verschoben, so daß Knicke entstehen oder auch Pressungen an der Wurzel und am Herzstück. Sind an der Weiche Stellvorrichtungen oder Spitzenverschlüsse angebracht, so werden diese durch solche Verschiebungen der Balkenschiene in ihrer Wirkung ungünstig beeinflußt.

Den Wanderkräften wirkt entgegen:

1. Die Reibung zwischen Schiene und Unterlagsplatten.

2. Die Reibung zwischen Schiene und Laschen.

3. Die Reibung zwischen Schiene und Befestigungsmittel.

4. Der passive Schotterdruck.

5. Die Reibung zwischen Schwelle und Schotter.

Um das W. zu verhüten, ist es notwendig, die Ursachen des W. soweit als möglich zu vermeiden oder einzuschränken und die entgegen wirkenden Widerstände zu vergrößern.

In erster Linie wird es sich empfehlen, auf Strecken, die zum W. neigen, solche Oberbauformen zu verwenden, die dem W. starken Widerstand entgegensetzen. Dies wird erreicht bei kräftig ausgebildetem Oberbau mit schweren Schienen und gut durchgebildeter Stoßverbindung mit starken Laschen, deren Anlageflächen entsprechend flach sind. Die Schwellen sollen weder zu nieder, noch zu kurz sein. Auf feste Verbindung der Schienen mit den Schwellen ist besonders zu achten. Auch soll die Befestigung der Schienen auf den Unterlagsplatten von der Befestigung der Platten auf den Schwellen getrennt sein. Der Schotterkörper, zu dessen Bildung nur schwerer, scharfkantiger Schlägelschotter verwendet werden soll, ist ausreichend stark zu bemessen.

Nicht minder wichtig ist, daß beim Verlegen neuen Oberbaues mit besonderer Sorgfalt vorgegangen wird. Um Stöße gegen den Schienenkopf hintanzuhalten, sind Stufen in der Lauffläche der Schienen zu vermeiden, auch darf das vorgeschriebene Maß der Stoßlückenweite nicht überschritten werden. Alle Befestigungsschrauben, vor allem die Laschenschrauben, sind gut anzuziehen. Die Schwellen, in erster Linie die am Stoß, sind gut zu unterkrampen, hierbei ist bester Schotter zu verwenden.

Gleise, die zum W. neigen, müssen aber auch sorgfältig erhalten werden. Bilden sich Stufen am Stoß (Kreuzstöße oder Nasen), so sind die Ursachen zu beheben. Ist dies nicht möglich, muß mit dem Feilhobel ausgeglichen werden. Sind die Schienenenden abgebogen, d.h. zeigt sich die Bildung sog. Schweinsrücken, ist der Stoß durch Nachstopfen der Stoßschwellen zu heben. Auch ist auf Einhalten der richtigen Spurweite zu achten, um die Wirkungen des Schlingerns der Fahrzeuge auf ein Mindestmaß zu beschränken. Alle Schrauben sind immer fest anzuspannen. Die Schwellen sind stets in der richtigen Entfernung zu halten und müssen immer satt auf dem Lager aufliegen, was durch Nachstopfen erzielt wird. Entstehen Löcher im Schotterbett, so ist nachzufüllen.

Ist das W. des Oberbaues so stark, daß die angeführten Verhütungsmaßnahmen nicht ausreichen, so sind besondere Vorkehrungen durch den Einbau von Wanderschutzmitteln zu treffen.

Die seinerzeit vorgesehenen Einklinkungen des Schienenfußes (s. Oberbau unter Vorrichtungen gegen das Wandern der Schienen) und die früher oft angewendeten Vorstoßplatten und Vorstoßwinkel sind wegen ihrer mangelhaften Wirkung aufgegeben worden. Vielfach wurden auch[270] Stemmlaschen angewendet, die über 2 Schwellen reichten, mit 2 oder mehreren Bolzen an den Schienen befestigt waren und Einklinkungen hatten, in die die Unterlagsplatten oder Klemmplättchen u. dgl. eingriffen. Die Stemmlaschen wurden auch kürzer ausgeführt (Stemmwinkel), sie wurden dann mit einer Schraube an der Schiene befestigt und stützten sich mit dem Fuß gegen die Schwelle. Häufig wurden auch Flach- oder Winkeleisen oder alte Siederohre gleichlaufend mit den Schienen auf den Schwellenköpfen oder über Kreuz zwischen den Schienen auf den Schwellen angeordnet. Doch auch diese Mittel erwiesen sich als ungeeignet, da sie einesteils nicht selbsttätig wirkten und den Wanderschub wegen der geringen Zahl der Mittel, die in einem Gleisfeld angeordnet werden können, nicht genügend auf die Bettung übertragen konnten, andernteils Druckkräften nicht Widerstand leisten. Auch ist es (z.B. bei den Flacheisen) nicht möglich, die Zahl der Mittel zu vermehren, wenn der Wanderschub zunimmt.

Am besten bewähren sich solche Wanderschutzmittel, die keine Schwächung der Schienen oder Schwellen verursachen, womöglich in der Schienenmittellinie wirksam sind, dabei nicht an den Befestigungsmitteln angreifen, selbsttätig wirken, d.h. die Schiene um so kräftiger festhalten, je stärker die W. auftritt und schließlich auch leicht vermehrt werden können. Solche Mittel sollen ferner in ihrer Erhaltung keine Schwierigkeit bieten, nicht zu schwer sein und auch nicht zu tief in den Schotter hinabreichen.

Unter den vielen Ausführungen haben sich besonders die Keilklemmen bewährt, die mit einem Bügel den Schienenfuß umgreifen. Zwischen Bügel und Schienenfuß sind Keile vorgesehen, die sich gegen die Schwelle stützen und die um so stärker wirken, je größer der Wanderschub ist. Zu diesen sog. Keilklemmen gehören u.a. die Dorpmüllersche Gleisklemme und die Neumannsche Klemme.

Vielfach stehen auch Schraubenklemmen im Gebrauch, wie die stark verbreitete Rambacher Klemme. Diese besteht aus einer Schraube, deren Kopf zu einem den Schienenfuß umgreifenden Haken ausgebildet ist. Auf der anderen Seite des Schienenfußes ist eine Zwinge angeordnet, die keilförmig ist und mit der vorerwähnten Schraube angespannt wird (s. Oberbau unter Vorrichtungen gegen das Wandern der Schienen).

Solche Wanderschutzmittel wie die vorgenannten sind immer hinter den Schwellen, der Wanderrichtung entsprechend, einzubauen, u. zw. sollen sie nicht in der Nähe des Stoßes angeordnet werden, da an dieser Stelle die Bettung am stärksten aufgerüttelt und daher wenig widerstandsfähig ist, sondern mehr gegen die Schienenmitte zu.

Ist das W. in erheblichem Maße eingetreten, so sind die Schienen zurückzutreiben. Dies geschieht durch besondere Vorrichtungen, sog. Schienenrücker (s.d.).

Feyl.

Quelle:
Röll, Freiherr von: Enzyklopädie des Eisenbahnwesens, Band 10. Berlin, Wien 1923, S. 269-271.
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