Schienenabnutzung

ÔĽŅ
Schienenabnutzung

Schienenabnutzung (wear and tear of the rails; usure des rails). Unter Abnutzung der Gleise im weiteren Sinn versteht man das Unbrauchbarwerden der sie zusammensetzenden Teile infolge Einwirkung verschiedenartiger Umstände, im engeren Sinn aber wird dieser Ausdruck auf das Schadhaftwerden der von den Rädern unmittelbar beanspruchten Teile der Gleise, der Fahrschienen bezogen.

Die S. vollzieht sich in verh√§ltnism√§√üig kurzer Zeit und der Wiederersatz der abgenutzten St√ľcke erfordert so bedeutende Geldmittel, da√ü von jeher alle M√ľhe auf Klarstellung der die Abnutzung beeinflussenden Umst√§nde verwendet und auf Mittel gesonnen wurde, deren Wirksamkeit m√∂glichst zu beschr√§nken. Wenn der hierbei erzielte Erfolg vielleicht nicht immer im richtigen Verh√§ltnis zur aufgewendeten M√ľhe stand, so ist der Grund hiervon darin zu suchen, da√ü die S. durch eine gro√üe Zahl der verschiedenartigsten Ursachen veranla√üt wird, deren Einzelwirkungen sich schwer feststellen lassen und weil das zur Kl√§rung der Sachlage gesammelte statistische Material nur selten gleichwertig ist und daher nicht unmittelbar in gegenseitige Beziehung gesetzt werden kann.

Beobachtet man das Gleis einer Eisenbahn von dem Zeitpunkt ab, da diese dem Betrieb √ľbergeben wurde, so bemerkt man, da√ü in den ersten Jahren der Benutzung verschiedenartige mehr oder weniger bedenkliche Sch√§den und M√§ngel hervortreten, die, ohne irgend eine Gesetzm√§√üigkeit zu befolgen, die Auswechslung der betroffenen St√ľcke fr√ľher oder sp√§ter veranlassen. Es sind dies die verschiedenen Formen der unregelm√§√üigen Abnutzung, die zuweilen auch mit dem Namen ¬ĽZerst√∂rung¬ę der Schienen bezeichnet werden.


Hierher geh√∂ren Schienenbr√ľche, d. s. Risse und Spr√ľnge, die lotrecht oder schief durch die Schienen in gr√∂√üerer oder geringerer Ausdehnung verlaufen und h√§ufig in den Laschenbolzenl√∂chern ihren Anfang nehmen, sodann mancherlei Abbl√§tterungen und Abstauchungen von Teilchen des Schienenkopfes infolge durch Seigerungen und Blasen verursachter Ungleichm√§√üigkeiten des Schienenstoffs. Weiter geh√∂ren hierher die als Ausbr√ľche bezeichneten, unter den Dr√ľcken und St√∂√üen der R√§der entstehenden Abbr√∂cklungen eingewalzter Schlackenteilchen oder unfertiger bzw. verbrannter Eisenteilchen, ferner Auswalzungen mit seitlichem Abflie√üen des Schienenkopfes sowie Platt- und Breitdr√ľckungen infolge zu weichen Materials, u.zw. besonders dann, wenn der Kernstahl der Schienen wesentlich h√§rter als deren Randstahl ist. Endlich seien jene kleinen muldenartigen Vertiefungen in der Oberfl√§che des Schienenkopfes, Druckflecken genannt, die unter gleichzeitiger Verbreiterung desselben hervortreten und durch das Blo√ülegen im Schienenkopf ausgewalzter Blasen oder durch Zerquetschen harter Schotterteilchen auf der Schienenfahrfl√§che entstehen.

Fast alle diese Erscheinungsformen sind durch eine fehlerhafte Beschaffenheit des Materials veranlaßt, aus dem die Schienen bestehen, oder aber durch Mängel, die bei ihrer Erzeugung und der Handhabung mit ihnen unterlaufen sind.

Die Schienenbr√ľche sind zeitweilig in geradezu besorgniserregendem Ma√üe aufgetreten, besonders in der ersten Zeit der Verwendung von Flu√üstahl, so da√ü vereinzelt sogar Bef√ľrchtungen laut wurden, diese Stahlgattung sei zur Schienenerzeugung √ľberhaupt nicht vollkommen geeignet. Mit der Zeit wurde diese Ansicht freilich richtiggestellt, indem man erkannte, da√ü ein Hauptgrund eintretender Br√ľche in der chemischen Beschaffenheit des Stahles zu suchen sei, n√§mlich in einem gewissen Gehalt an P, Cu, S, Si und anderen fremdartigen Stoffen, au√üerdem aber in kleinen, dem unbewaffneten Auge nicht bemerkbar mechanischen Verletzungen, wie sie sich beim Geradrichten der Schienen im kalten Zustand, bei nicht sorgf√§ltig genug durchgef√ľhrter Lochung der Schienenenden u. dgl. ergeben k√∂nnen. Au√üer durch die angef√ľhrten Ursachen wird die H√§ufigkeit der Schienenbr√ľche aber auch noch wesentlich durch den Unterhaltungszustand des Gleises und der Fahrzeuge beeinflu√üt. In ersterer Hinsicht ist vornehmlich auf sorgf√§ltige Behandlung der Schienen unter Vermeidung jeder Verletzung beim Abladen, Biegen, Bohren und Schneiden, ferner auf gute Entw√§sserung des Unterbaues und der Bettung sowie auf gute Unterstopfung der entsprechend dicht zu lagernden Schwellen zu achten. In letzterer Hinsicht sind alle Ma√ünahmen zu treffen, die die St√∂√üe der Fahrzeuge zu mildern geeignet sind. So wird im Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1912, Nr. 10 u.a. berichtet, da√ü im sehr kalten Februar 1912 auf einer Linie in Ohio ein Schnellzug, in dem sich ein Rad mit abgeflachtem Stahlreifen befand, den Bruch von 960 Schienen auf einer Strecke von 322 km verursacht und am Schlu√ü der Fahrt die Pfeilh√∂he der flachen Stelle des Rades 13 mm (5 mm sind nach den Bestimmungen der Technischen Einheit im Eisenbahnwesen noch zul√§ssig) betragen hat.

Wie zahlreich trotz aller auf die Herstellung und Unterhaltung der Gleise verwendeten Sorgfalt Schienenbr√ľche auftreten, geht aus nachfolgender, den statistischen Nachrichten des VDEV. entnommener Zusammenstellung hervor:


Schienenabnutzung

Nach Rosche (Hb. d. Ing. W., V. Teil, Bd. II) entfiel im Jahrzehnt 1893‚Äď1902 je ein Schienenbruch auf 72‚ąô8 km Eisen-, 10‚ąô9 km Stahlkopf- und 8‚ąô7 km Stahlschienen. Die gro√üe √úberlegenheit der Eisen- √ľber Stahlkopf- und Stahlschienen ist wenigstens teilweise darauf zur√ľckzuf√ľhren, da√ü erstere zurzeit nur noch in untergeordneten und daher meist nur von Leerz√ľgen langsam befahrenen Gleisen liegen und aus diesen √§lteren Best√§nden schon seit langem die mit eigentlichen Stoffehlern behafteten Schienen durch Bruch ausgeschieden sind. Unter den Flu√üstahlschienen zeigt der Martinstahl das g√ľnstigste, der Bessemerstahl das ung√ľnstigste Verhalten (Organ 1903, XIII. Erg.-Bd.). Wenn auch die Zahl der Schienenbr√ľche vergleichsweise in Abnahme begriffen ist, so ist sie dermalen noch immer verh√§ltnism√§√üig gr√∂√üer als vor 30 Jahren, w√§hrend erfreulicherweise die Zahl der durch Br√ľche verursachten Unf√§lle ganz erheblich abgenommen hat, wozu zweifellos auch die f√ľr Entdeckung von Schienenbr√ľchen eingef√ľhrten Belohnungen beigetragen haben.

Das zeitweise Anwachsen der Schienenbr√ľche ist u.a. darauf zur√ľckzuf√ľhren, da√ü die Verst√§rkung der Gleise vielfach mit der Steigerung der Fahrgeschwindigkeit und der Achsdr√ľcke nicht gleichen Schritt gehalten hat und da√ü insbesondere bei wesentlichen √Ąnderungen in den Querschnitten oder Erzeugungsweisen der Schienen deren Stoffbeschaffenheit w√§hrend der √úbergangszeit bis zur vollkommenen Ausbildung der h√ľttenm√§nnischen Verfahren mitunter nicht einwandfrei war. So waren, wie oben bemerkt, die ersterzeugten Flu√üstahlschienen wenig bruchsicher und √§hnliche Erfahrungen wurden erst j√ľngst in Amerika beim √úbergang vom Bessemerauf das Martinverfahren gemacht. Doch auch dort ist man schon zur √úberzeugung gelangt, da√ü unter g√ľnstigen Verh√§ltnissen die Martinschienen den Bessemerschienen √ľberlegen sind. Im Winter 1905 h√§uften sich auf den nordamerikanischen Bahnen die Schienenbr√ľche in ganz ungew√∂hnlichem Ma√üe und traten fast ausnahmslos bei neuen, erst 1904 verlegten, 50 kg/m schweren Schienen auf, so da√ü damals ‚Äď jetzt allerdings √ľberwundene ‚Äď Bedenken gegen die Verwendung so schwerer Schienen laut wurden.

Die American Railway Engineering Association f√ľhrt seit mehreren Jahren eine Statistik √ľber die im Gebiet der Vereinigten Staaten vorgekommenen Schienenbr√ľche. Aus dieser geht hervor, da√ü im Jahre 1911 auf je 891 Bessemer- und auf je 1234 neuverlegte Martinschienen je ein Fehler kam und da√ü rd. 27, 55, 8 bzw. 10% dieser Fehler auf Br√ľche durch den ganzen Schienenquerschnitt, im Schienenkopf, Steg bzw. Schienenfu√ü entfielen. Wickhorst, der diese Statistik (im Bulletin d. Int. Eis.-Kongr.-Verb. 1914) besprach, folgert, da√ü im Mittel auf etwa 118 verlegte Schienen w√§hrend ihrer ganzen Verwendungsdauer ein Schienenbruch entf√§llt.

Der Jahreszeit nach kommen die meisten Schienenbr√ľche im Winter vor, weil das Stoffgef√ľge des Stahles bei gro√üer K√§lte an sich eine gr√∂√üere Br√ľchigkeit besitzt, vornehmlich aber, weil die Schl√§ge der R√§der auf gefrorener und durch Frostaufz√ľge welliger Bettung unvermindert zur Wirkung gelangen. (Nach Stockert verhalten sich die im Januar vorkommenden Br√ľche zu denen im Mai wie 30 : 1.)

Bemerkenswert sind (Wschr. f. deutsche Bahnm. 1913, S. 169) die Ergebnisse einer von der New-York Zentralbahn gepflogenen Untersuchung √ľber Schienenbr√ľche. Darnach entfielen 4/5 aller beobachteten Schienenbr√ľche auf Personenzugs- und blo√ü 1/5 auf G√ľterzugsgleise (Einflu√ü der Fahrgeschwindigkeit), ferner 3/4 auf gerade und blo√ü 1/4 auf gekr√ľmmte Gleise (Einflu√ü der F√ľhrung der Fahrzeuge in Gleisbogen), endlich 4/5 auf den linken und blo√ü 1/5 auf den rechten Schienenstrang zweigleisiger Strecken (Einflu√ü der Bauart der Lokomotiven, wie dieser √§hnlich auch bei der Schienenwanderung in zweigleisigen Strecken zutage tritt).

Co√ľard teilt (Rev. gen. d. chem. de fer 1889) mit, da√ü die Zahl der seit ihrer Verlegung in die Bahn besch√§digten Schienen sich im Verh√§ltnis des Quadrats der Zahl der √ľber sie gerollten Z√ľge vergr√∂√üert.

Vielfach wird daran festgehalten, da√ü aus Hauptgleisen Schienenbest√§nde wegen Bruchgefahr dann auszubauen sind, wenn in einem Jahr mehr als 0‚ąô5% der in einer bestimmten Strecke verlegten, bzw. dann, wenn binnen des gleichen Zeitraums mehr als 1% der einer bestimmten Werks- und Jahresmarke angeh√∂rigen Schienen brechen. Eine allgemeine Regel l√§√üt sich hierf√ľr wohl nicht geben, ma√ügebend f√ľr die Frage der Ausbaunotwendigkeit ist immer eine von Jahr zu Jahr eintretende Steigerung der Schienenbr√ľche.

Nachdem die verschiedenen Formen der unregelm√§√üigen Abnutzung vornehmlich in mangelhafter Stoffbeschaffenheit und Herstellungsweise der Schienen begr√ľndet sind, haben sich die Bahnverwaltungen seit jeher durch eingehende Lieferbedingnisse und Haftpflichtvorschreibungen hiergegen zu sichern gesucht (vgl. Art. Schienenpr√ľfung).

Da die Widerstandsf√§higkeit der Schienen gegen unregelm√§√üige Abnutzung u.a. durch die gleiche Stoffbeschaffenheit und Erzeugungsart bestimmt wird, die auch Gew√§hr f√ľr entsprechenden Widerstand gegen regelm√§√üige Abnutzung bietet, kann diesbez√ľglich auf das weiter unten Gesagte verwiesen werden. Hier sei nur bemerkt, da√ü wegen Vermeidung von Kalt- bzw. Rotbr√ľchigkeit (durch welch letztere Haarrisse w√§hrend des Walzvorgangs entstehen k√∂nnen) der Durchschnittsgehalt der fertigen Schienen an P bzw. S 0‚ąô07 bzw. 0‚ąô04% nicht √ľbersteigen soll.


Neben der unregelm√§√üigen Abnutzung tritt erst nach l√§ngerer Zeit deutlich wahrnehmbar eine gesetzm√§√üig verlaufende ¬Ľregelm√§√üige Abnutzung¬ę (Schienenverschlei√ü) hervor, die in einer nahezu gleichm√§√üigen Verminderung der H√∂he und Breite des Schienenkopfes, letzteres besonders in gekr√ľmmten Gleisen, besteht. Sie ist das nat√ľrliche Ergebnis der Reibung von Radkranz und Schienenkopf aneinander und deshalb unvermeidlich, wenn auch die Zeitdauer, innerhalb der sie sich vollzieht, je nach dem Vorhandensein der auf sie einflu√ünehmenden Umst√§nde eine sehr verschiedene sein kann.


Der VDEV. hat schon im Jahre 1865 die Wichtigkeit der Frage nach der Dauer der Schienen und der damit zusammenh√§ngenden S. erkannt, im Jahre 1877 eine Statistik eingef√ľhrt ¬Ľzur Ermittlung einer durchschnittlichen Schienendauer und um die Bedeutung der Faktoren, die au√üer der √ľber die Schienen bewegten Bruttolast auf deren Zerst√∂rung von Einflu√ü sind, Klarheit zu erhalten¬ę, und diese mit der im Jahre 1899 erfolgten Ver√∂ffentlichung der ¬ĽStatistik √ľber die Dauer der Schienen¬ę zum Abschlu√ü gebracht. Diese verfolgte den Zweck, das Verh√§ltnis zwischen S. bzw. Schienenauswechslung und der √ľber die Schienen gerollten Last festzulegen, das Verhalten der Schienen in unter verschiedenartigen Verh√§ltnissen betriebenen Bahnstrecken zu erforschen und hiernach die Frage nach der Dauer der Schienen zu beantworten. Der wesentliche Einflu√ü der Materialeigenschaften ‚Äď sowohl der technologischen wie der chemischen ‚Äď der Schienen auf deren Verhalten im Betrieb wurde erst auf Grund einer 1891 hinausgegebenen und 1903 erg√§nzten ¬ĽVorschrift √ľber die Einrichtung und Bearbeitung einer mit besonderer R√ľcksichtnahme auf die Materialg√ľte gef√ľhrten Schienenstatistik¬ę in den Kreis der Betrachtung gezogen, nach der erstmals 1893 Versuchsgleise eingerichtet wurden, die seither in 3j√§hrigen Zeitr√§umen beobachtet werden. Diese Statistik ist noch nicht zum Abschlu√ü gelangt. Nachstehende Zusammenstellung gibt eine √ľbersichtliche Zusammenfassung der letztvorliegenden Ergebnisse des Erhebungsjahres 1912, aus denen hervorgeht, da√ü im gro√üen Durchschnitt 1 mm H√∂henabnutzung auf etwa 43 Mill., 1 mm2 Fl√§chenabnutzung dagegen auf etwa 1 Mill. √ľber die Schienen gerollter Bruttolast entf√§llt, da√ü aber die Gr√∂√üt- und Kleinstwerte jener Lasten, die die gleichen Abnutzungen tats√§chlich bewirkt haben, zwischen sehr weiten Grenzen schwanken.


Auf Grund der vorbesprochenen sowie anderweitiger Beobachtungen verschiedener festl√§ndischer und amerikanischer Bahnverwaltungen und eingehender theoretischer Erw√§gungen kann √ľber die Bedeutung der verschiedenen, die S. in verwickeltster Form beeinflussenden Ursachen mit einiger Sicherheit folgendes ausgesagt werden (vgl. insbesondere Rosche, a. a. O.).


√úbersichtliche Zusammenstellung der Ergebnisse der Schienenstatistik des VDEV. f√ľr das Erhebungsjahr 1912.


Schienenabnutzung

1. Stoffbeschaffenheit und Erzeugungsart der Schienen. Der Verschlei√üwiderstand wird g√ľnstig beeinflu√üt durch die Reinheit und Gleichf√∂rmigkeit des Gef√ľges der Schienen und w√§chst im allgemeinen mit zunehmender Zugfestigkeit, Z√§higkeit, H√§rte und Dichte. Entsprechende Al-, Mn-, Si- und Ti- (in Amerika auch Va-) Zuschl√§ge f√∂rdern im Zusammenhang mit gen√ľgender Abschopfung der Stahlbl√∂cke diese Eigenschaften. Ein Gehalt von etwa 1‚Äď1‚ąô5% Mn in sonst gen√ľgend harten Schienen erh√∂ht deren Verschlei√üwiderstand merklich, ein Gehalt von 3‚Äď7% Mn macht sie unverwendbar, w√§hrend ein Gehalt von 11‚Äď15% Mn (Manganstahl) ihre Z√§higkeit und ihren Verschlei√üwiderstand au√üerordentlich erh√∂ht, sie aber wegen des hohen Preises nur f√ľr ungew√∂hnlich stark beanspruchte Gleisstellen wirtschaftlich geeignet erscheinen l√§√üt. Von einzelnen Verwaltungen des VDEV. an gestellte Versuche mit Schienen aus Elektrostahl, aus Harmet-Pre√üstahl, aus mit Ferrotitan gedichtetem Flu√üstahl verschiedener Erzeugungsarten, aus saurem Siemens-Martin-Stahl (von Amerika, England und Schweden bevorzugt), sowie mit von Friedrich Krupp gelieferten ¬Ľverschlei√üfesten¬ę Schienen, deren chemische Zusammensetzung nicht angegeben und deren Erzeugungsart dem liefernden Werk √ľberlassen war, haben fast durchwegs, ¬Ľsoweit w√§hrend der K√ľrze der Beobachtungszeit ein Urteil √ľberhaupt gewonnen werden konnte, bisher eine wirtschaftliche Ueberlegenheit der verschlei√üfesten Stoffe √ľber den gew√∂hnlichen Schienenstahl nicht ergeben¬ę, doch wird die Fortsetzung dieser Versuche von den berichtenden Verwaltungen als dringend erw√ľnscht bezeichnet (vgl. Organ 1912, XIV. Erg.-Bd.). Diehl und Garn berichten hingegen im Organ 1914 √ľber sachlich und wirtschaftlich sehr g√ľnstig verlaufende Versuche mit von Krupp gelieferten ¬Ľverschlei√üfesten Schienen¬ę, die sich insbesondere gegen seitliche Abnutzung in Gleisb√∂gen √§u√üerst widerstandsf√§hig erweisen. Au√üerdem wird die Verschlei√üfestigkeit der Schienen auch wesentlich von deren Behandlung w√§hrend der Herstellung beeinflu√üt (Kalibrierung der Walzen, W√§rme des Blockes und der die letzte Walze verlassenden Schiene, Einrichtung des K√ľhlbettes, Art des Geraderichtens u.s.w.). Aus den oben mitgeteilten Ergebnissen der Schienenstatistik des VDEV. 1912 geht hervor, da√ü im gro√üen und ganzen der basische Martinstahl dem Bessemerstahl und dieser wieder dem Thomasstahl hinsichtlich des Verschlei√üwiderstandes √ľberlegen zu sein scheint. Mitunter wird jedoch auch dem Thomasstahl ein gr√∂√üerer Verschlei√üwiderstand als den anderen Stahlgattungen zugeschrieben.

2. Bau und Unterhaltung der Gleise. Hierbei ist zu beachten: Die tunliche Anpassung der Fahrfl√§che und seitlichen Abrundung des Schienenkopfes an die Regelform der Radreifen, eine der Lastwirkung statisch angemessene Gleisanordnung, sorgf√§ltige Unterhaltung der Gleisbogen, insbesondere der Bogeneinl√§ufe, ferner eines auf die ganze Bogenl√§nge tunlich gleichen Kr√ľmmungshalbmessers sowie entsprechende Spurerweiterung vermindern den Verschlei√ü.

In eingleisigen Strecken schreitet der Schienenverschlei√ü nach den Ergebnissen der Statistik des VDEV. verh√§ltnism√§√üig rascher fort als in 2gleisigen. Der h√§ufig beobachtete gr√∂√üere Verschlei√üwiderstand statisch minderwertiger Schienen ist auf deren bessere Stoffverteilung hinsichtlich guter Durcharbeitung des Stahles beim Walzen und g√ľnstige Abk√ľhlung zur√ľckzuf√ľhren. Deshalb sollen auch die breiten und d√ľnnen, weniger massigen Schienenk√∂pfe und die eine f√ľr das Walzen g√ľnstige Querschnittsform besitzenden Stahlschienen verschlei√üwiderstandsf√§higer als Breitfu√üschienen mit verh√§ltnism√§√üig gro√üer Kopfh√∂he sein, doch betont Snow (Mitt. d. Int. Kongr. f. d. Mat.-Prfg. d. Technik, Berlin 1913, Bd. II, 2. Teil, 1. Abschn.), da√ü die Vorteile der Querschnittsform einer Schiene gegen√ľber jener einer andern im Vergleich zur Bedeutung der Gesundheit des Schienenstoffs ganz verschwindend sind. Wesentlich zur Verl√§ngerung der Schienendauer tr√§gt endlich die sorgf√§ltige Ausf√ľhrung und Unterhaltung der Schienenst√∂√üe bei, da dort die Zerst√∂rung der Schienen durch Plattdr√ľckung, Auswalzung und Streckung des Schienenkopfes in der Regel zuerst eintritt.

3. Raddruck, Fahrgeschwindigkeit der Z√ľge und Bruttobelastung der Schienen. Der Schienenverschlei√ü w√§chst nach Petroff (Mitt. auf dem Pariser Int. Eisenb.-Kongr. 1889) proportional zur Quadratwurzel des Raddrucks und erfahrungsm√§√üig unter sonst gleichen Umst√§nden im Verh√§ltnis zur Fahrgeschwindigkeit.

Die Erfahrung lehrt ferner, daß abgesehen von einem allfälligen rascheren Verschleiß der obersten Haut des Schienenkopfes die S. unter sonst gleichen Umständen ungefähr proportional der Bruttobelastung zunimmt, wenn nicht der Kernstahl der Schienen infolge von Blasen u. dgl. einen erheblich geringeren Verschleißwiderstand als der Randstahl aufweist.

4. Bauart und Unterhaltung der Fahrzeuge. Die S. w√§chst (nach Rosche, a. a. O.) in Gleisb√∂gen mit der Gr√∂√üe der festen Radst√§nde und nimmt ab mit dem Grad der Schmiegsamkeit, die durch Lenkachsen und Drehgestelle dargeboten wird. Sie steht weiter im umgekehrten Verh√§ltnis zur Gr√∂√üe des Raddurchmessers, da mit dieser die Ber√ľhrungsfl√§che zwischen Rad und Schiene w√§chst und die Beanspruchung der Fl√§cheneinheit kleiner wird. Wesentlich f√ľr die S. ist endlich die Stoffbeschaffenheit der Radreifen, vor allem deren H√§rte, die mit der Schienenh√§rte tunlichst √ľbereinstimmen soll, und die auf die Erhaltung der Regelform der Radreifen durch rechtzeitiges Abdrehen aufgewendete Sorgfalt, weil hierdurch die oben betonte Anpassung von Rad und Schiene gew√§hrleistet wird.

5. Neigungs- und Kr√ľmmungsverh√§ltnisse des Gleises. Da mit zunehmender Neigung entweder die aufzuwendende Zugkraft oder die auszu√ľbende Bremswirkung w√§chst, steigert sich hiermit auch die S. und wird am geringsten nicht in wagrechter, sondern in schwach (3‚Äď5‚Äį) fallender zweigleisiger Strecke, da in dieser eine Zugkraft nicht aufgewendet wird und Bremsen nur ausnahmsweise zur Benutzung gelangen. In Kr√ľmmungen wird die Au√üenschiene, u.zw. seitlich umsomehr abgenutzt, je kleiner der Kr√ľmmungshalbmesser, je weniger schmiegsam die Fahrzeuge, je geringer die Schienen√ľberh√∂hung und je gr√∂√üer die Spurerweiterung (Vergr√∂√üerung des Anschneidewinkels der Vorderachse) sind. Die Innenschiene erleidet durch Anschneiden der Hinterachse seitliche, mit abnehmendem Kr√ľmmungshalbmesser wachsende, durch zu gro√üe Schienen√ľberh√∂hung (√úberlastung des Innenrades) lotrechte Abnutzung, letztere √ľberdies auch dadurch, da√ü infolge der seitlichen Verschiebung der R√§der auf Innen- und Au√üenschiene verschiedene Laufkreise abrollen und Schleifwirkungen auftreten.

6. Witterungs- und √∂rtliche Verh√§ltnisse. Feuchte Einschnitte, zumal Tunnel bef√∂rdern unter sonst gleichen Verh√§ltnissen die S. gegen√ľber trockener freier Strecke. In langen oder gekr√ľmmten Tunneln wirken vornehmlich die Rauchgase der Lokomotiven durch Rostbildung zerst√∂rend auf das Gleisgef√ľge als Ganzes ein (Gegenma√ünahmen: Tunnell√ľftung, Blau√∂lfeuerung, elektrischer Betrieb). √Ąhnliches wurde auch bei Gleisen in der N√§he von Fabriken mit schwefelige und Schwefels√§ure enthaltenden Abgasen sowie auf Stationsgleisen beobachtet, auf welchen Ladungen l√§ngere Zeit stehen, die bei Regenwetter s√§urehaltiges Tropfwasser absetzen. Im Arlbergtunnel mit Platten verschiedener Stoffbeschaffenheit durchgef√ľhrte Versuche haben w√§hrend einer 17j√§hrigen Beobachtungsdauer nachstehende Gewichtsabnahmen ergeben, aus denen einerseits hervorgeht, da√ü die verschiedenen gebr√§uchlichen Stahlgattungen gegen Rostbildung nahezu gleich und erheblich mehr widerstandsf√§hig als Gu√üeisen sind (Rauheit der Oberfl√§che des letzteren) und da√ü andererseits an trockenen Tunnelstellen gr√∂√üere Rostbildung als an nassen vermutlich deshalb auftritt, weil an diesen die rostbildenden S√§uren weniger ges√§ttigt zur Wirkung gelangen.

Schienenabnutzung

Bemerkenswerte Beobachtungen und Untersuchungen √ľber die Abnutzung von Eisen- und Puddelstahlschienen wurden vom damaligen Zentralinspektor der √∂sterreichischen Nordbahn Franz Stockert in der Ztschr. d. √Ėsterr. Ing.-V. 1872 mitgeteilt, die wesentlich zu folgenden Ergebnissen f√ľhrten. Werden im neben abgebildeten Achsenkreuz (Abb. 180) die √ľber eine Versuchstrecke w√§hrend bestimmter Beobachtungszeiten gerollten Bruttotonnen als Abszissen und die zugeh√∂rigen Schienenauswechslungen als Ordinaten aufgetragen, so ergibt der die einzelnen Punkte verbindende Linienzug (die ¬ĽAusnutzungslinie¬ę der Schienen) eine Viertelellipse, deren lotrechte Halbachse b die Gesamtzahl der urspr√ľnglich in der Versuchsstrecke verlegten Schiene und deren wagrechte Halbachse a die Gesamtlast zur Darstellung bringt, die den v√∂lligen Ausbau aller Versuchsschienen bedingte. Stockert hat solche Ausnutzungslinien f√ľr 20 verschieden gelegene, ausger√ľstete und belastete Versuchsstrecken bestimmt und aus ihnen Festzahlen abgeleitet, auf Grund deren der Einflu√ü der Richtungs- und Neigungsverh√§ltnisse auf den Verbrauch geschwei√üter Schienen beurteilt und die in einem kommenden Zeitraum zur Gleisunterhaltung erforderliche Schienenzahl veranschlagt werden kann. Hinsichtlich der Einzelheiten der sehr lesenswerten Abhandlung mu√ü auf die genannte Quelle verwiesen werden. F√ľr Flu√üstahlschienen wurden √§hnliche Untersuchungen noch nicht angestellt, da nach dem dermaligen Stand der Statistik hierf√ľr gen√ľgende Unterlagen nicht vorliegen. Doch h√§lt Stockert (1890) daf√ľr, da√ü das von ihm abgeleitete Gesetz auch f√ľr eine angen√§herte Ermittlung der Ausnutzungsf√§higkeit von Flu√üstahlschienen verwendbar sei. Bemerkt sei schlie√ülich, da√ü es sich (nach Rosche, a. a. O.) nicht empfiehlt, ein Gleis noch weiter durch Einbau von Ersatzschienen zu erhalten, wenn mehr als etwa 20‚Äď30% der urspr√ľnglich eingelegten Schienen unbrauchbar geworden sind, weil die letzten 80 bis 70% nur mehr einem unverh√§ltnism√§√üig geringen Teil der Gesamtausnutzungslast Gen√ľge leisten, und da√ü man die durchschnittliche Verwendungsdauer einer Schiene in Hauptgleisen mit j√§hrlich etwa 5 Mill. Bruttobelastung unter mittleren Anlage- und Verkehrsverh√§ltnissen auf etwa 15‚Äď20 Jahre sch√§tzen kann, da√ü aber diese Verwendungsdauer bei ungew√∂hnlichen Verh√§ltnissen auch bis auf 5 Jahre und weniger herabsinkt.


√úber die Ursachen der zurzeit im Vordergrund der Er√∂rterung stehenden Riffelbildung, einer besonderen Abnutzungsform der Schienen, sind die Anschauungen noch nicht gekl√§rt. Zusammenfassende Darstellungen dieser zumal f√ľr Stra√üenbahnen wichtigen Frage finden sich unter Anf√ľhrung n√§herer Literaturangaben von Busse in den Berichten √ľber den XV. (M√ľnchen 1908), XVI. (Br√ľssel 1910) und XVII. (Christiania 1912) Int. Stra√üen- und Kleinbahnkongre√ü, von Meyer in seiner Ver√∂ffentlichung ¬ĽZur Kl√§rung bedeutsamer Fragen im Stra√üenbahn-Oberbau und insbesondere der Riffelbildung auf den Schienen¬ę (Berlin, H. S. Hermann 1915), von Dormus in Stahl u. Eis. 1916, S. 257 und von Kayser in den Druckschriften der Kommission f√ľr Riffeluntersuchungen (C√∂ln, Greven und Bechtold 1916; vgl. auch Art. Oberbau der Stra√üenbahnen, Bd. VII, S. 416).

Die gro√üe wirtschaftliche Bedeutung der S., die schon daraus ersichtlich ist, da√ü auf Schienenbeschaffung allein (also ohne Aus- und Einbaukosten) nahezu 3% der sachlichen Gesamtausgaben der Bahnverwaltungen entfallen, hat den Gedanken nahegelegt, schon anl√§√ülich der Abnahme der Schienen in den Werken sich Einblick in deren voraussichtlichen Verschlei√üwiderstand in √§hnlicher Weise zu verschaffen, wie dies durch Schlagproben u.s.w. hinsichtlich des Bruchwiderstandes der Schienen seit langem geschieht. U. a. hat Scheibe hierf√ľr (Organ 1909) Schleifproben mit Carborundumscheiben angeregt und Saller (Ztg. d. VDEV. 1910) die Beobachtung der Wirkung eines Sandstrahlgebl√§ses auf die Schienen vorgeschlagen. Spindel (Innsbruck) besch√§ftigt sich eingehend und aussichtsvoll mit der vergleichenden Untersuchung der Schleifwirkung von Stahlscheiben auf Schienen und Radreifen, hat hier√ľber jedoch noch nichts ver√∂ffentlicht. Alle diese Forschungen sind √ľber die ersten Versuchsanf√§nge noch nicht hinausgediehen.

Literatur: Loewe, Enzykl. d. E.-W., 1. Aufl. ‚Äď Rosche, Hb. d. Ing.-W. 5. Teil, Bd. II, mit ausf√ľhrlichen Literaturangaben. ‚Äď Schienenstatistik des VDEV. (mit vielen Abbildungen abgenutzter und ge√§tzter Schienenquerschnitte, herausgegeben von der gesch. Verw. d. VDEV. in Berlin). Berichte √ľber die Int. Eisenb.-Kongr. (Paris 1889, Petersburg 1892, London 1895, Paris 1900). Mitteilungen des int. Verb, f. d. Mat.-Prfg. d. Technik, Bd. II, 2. Teil, 1. Abschn.

Trnka.

Abb. 180.
Abb. 180.

http://www.zeno.org/Roell-1912. 1912‚Äď1923.

Schlagen Sie auch in anderen W√∂rterb√ľchern nach:

  • Schienenabnutzung ‚ÄĒ Schienenabnutzung, s. Abnutzung der Eisenbahnschienen ‚Ķ   Lexikon der gesamten Technik

  • Bahnunterhaltung ‚ÄĒ Bahnunterhaltung, Bahnerhaltung (rail way maintenance; maintien de la voie; manutenzione della linea), der Inbegriff aller Arbeiten, die erforderlich sind, um die Bahn in betriebssicherem und gutem baulichen Zustand zu erhalten. Sie umfa√üt somit… ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens

  • Riffelbildung ‚ÄĒ auf Schienen, auf den K√∂pfen der Stra√üenbahnschienen in viel st√§rkerem Ma√üe als bei Eisenbahnschienen beobachtet, wird durch zu geringe H√§rte und besonders durch zu ungleichm√§√üiges Gef√ľge des Schienenkopfstahles erkl√§rt, der in seinen weicheren… ‚Ķ   Lexikon der gesamten Technik

  • √úbergangsbogen ‚ÄĒ (curves of adjustement; courbes de raccordement; curve di raccordo) werden zwischen geradem und gekr√ľmmtem Gleis oder zwischen anschlie√üenden gleichgerichteten Gleisbogen (Korbbogen) zur allm√§hlichen Herbeif√ľhrung dieser Richtungs√§nderungen… ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens

  • Elektrische Eisenbahnen ‚ÄĒ (electric railways; chemins de fer √©lectriques; ferrovie elettriche). Inhalts√ľbersicht: I. Allgemeine Entwicklung und Zukunft des elektrischen Bahnbetriebes. ‚Äď II. Nutzbarmachung der Wasserkr√§fte f√ľr die Anlage der Stromquellen. ‚Äď III.… ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens

  • Kreuzungen ‚ÄĒ (crossings; croisements; incroci), die bei der Abzweigung oder Durchschneidung von Gleisen an der Durchdringungsstelle zweier Schienen e und d (Abb. 261 und 262) erforderliche Anordnung im Gleis, im weiteren Sinn (als Gleiskreuzung oder… ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens

  • Kuppelungen ‚ÄĒ (couplings; accouplements, attelages; attaci, accoppiamenti) hei√üen im allgemeinen Maschinenbau jene Teile, durch die Triebwellen so miteinander verbunden werden, da√ü sie sich ihre drehende Bewegung gegenseitig mitzuteilen verm√∂gen. Diese K.… ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens

  • Leitschiene ‚ÄĒ Leitschiene, Gegenschiene, Schutzschiene oder Streichschiene (guardrail, checkrail; contre rail; controrotaia di protezione), eine Schiene, die im Innern neben der Fahrschiene in einem Abstande von etwa 60 mm angebracht wird, um die R√§der auch… ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens

  • Riffelbildung ‚ÄĒ s. Schienenabnutzung ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens

  • Schienenbr√ľche ‚ÄĒ s. Oberbau, Schienenabnutzung u. Schienenpr√ľfung ‚Ķ   Enzyklop√§die des Eisenbahnwesens


Share the article and excerpts

Direct link
… Do a right-click on the link above
and select ‚ÄúCopy Link‚ÄĚ

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.