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Dokumentenidentifikation DE10148411B4 15.12.2005
Titel Elastische Lagerung von Schienen
Anmelder HADA GmbH + Co. KG Kunststoffverarbeitung, 53842 Troisdorf, DE
Erfinder Klebe, Herbert, 53797 Lohmar, DE
Vertreter Cichy, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 58332 Schwelm
DE-Anmeldedatum 29.09.2001
DE-Aktenzeichen 10148411
Offenlegungstag 17.04.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse E01B 9/68

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elastischen Lagerung von Schienen im Bereich von Schwellen gem. gattungsbildendem Teil der nebengeordneten Ansprüche 1 und 2.

Der DE-A 197 45 326 ist eine Unterlegplatte für eine Schienenbefestigung zu entnehmen, mit einer die Schiene tragenden, vorzugsweise als Rippenplatte ausgebildeten Tragplatte, die über Schrauben mit einer festen Fahrbahn oder einer Schwelle verbunden ist, wobei die Unterlegplatte unter der Tragplatte liegt und von den Schrauben durchdrungen wird.

Die Schiene liegt hierbei unter Zwischenlage einer Auflageplatte, die auch als Neigungsplatte mit einer Neigung von 1:20 ausgebildet sein kann, im Mittenbereich der Rippenplatte auf. Ist die Auflageplatte eine Neigungsplatte, sind somit zwei Funktionen zu realisieren, nämlich zum einen die elastische Dämpfung der Schiene im Bereich der Schwelle und zum anderen die gewünschte Neigung so einzustellen, daß lediglich eine Linienberührung des Schienenkopfes mit dem Laufrad eines Zuges oder Waggons herbeigeführt wird. Infolge der Elastizität des Materials der Zwischenplatte kann es geschehen, daß die zunächst eingestellten Neigungen im Laufe der Zeit durch Alterung und Belastung durch den Zugverkehr sich verändern und demzufolge beiden Funktionen nicht mehr optimal Rechnung getragen werden kann.

Der GB-A 2 121 461 ist eine gattungsgemäße Einrichtung zu entnehmen, gebildet durch ein äußeres Basiselement sowie ein darin formschlüssig gelagertes Einlageelement. Je nach Fertigungstoleranzen oder Handhabung kann es geschehen, daß das Einlegeelement aus dem Basiselement herausrutschen kann.

In der DE-B 1 189 104 wird eine elastische Zwischenlage für den Eisenbahnoberbau beschrieben, gebildet durch ein aus Gummi oder einem ähnlich elastischem Material bestehenden Körper, der an seiner Unterseite eine oder mehrere vorspringende Ansätze aufweist, welche in entsprechende Aussparungen in der Unterlage eingreifen. Hierbei sind die elastischen zusammendrückbaren Ansätze etwas breiter als die zugeordneten Aussparungen in der Unterlage ausgebildet. Die Unterlage wird unmittelbar durch die Schwelle gebildet.

Durch die DE-A 4 314 578 ist eine elastische Zwischenlage bekannt geworden, die zwischen einem Schienenfuß und einem harten Auflager angeordnet ist, wobei mindestens eine der als Kompressionsflächen wirkenden Oberflächen eine Profilierung aufweist. Die dem Auflager zugewandte Kompressionsfläche ist mit im wesentlichen geschlossener Randleiste ausgebildet, die eine Vertiefungsfläche umschließt, aus der kleinflächige Kompressionspunkte hervorgehen.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, die gattungsgemäße Einrichtung zur elastischen Lagerung von Schienen im Bereich von Schwellen dahingehend weiterzubilden, dass neben einer guten Führung des Schienenfußes der Schiene und einer optimalen elastischen Dämpfung der Schiene die einzelnen Bauteile in unverlierbarer Form zueinander vorgesehen sind.

Dieses Ziel wird einerseits durch die Merkmale des Anspruches 1 und andererseits durch die Merkmale des Anspruches 2 erreicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist sinnvoll bei jeder Art von Schwelle, so auch bei Y-Schwellen, einsetzbar, wobei das Einlageelement infolge der formschlüssigen Verbindung mit dem Basiselement unverlierbar dort vorgesehen ist. Die Verbindung beider Teile kann somit bereits werksseitig erfolgen, so daß auf der Baustelle eine einfache Montage der Einrichtung im Schwellenbereich gegeben ist.

Vorteilhafterweise besteht das Basiselement aus einem härteren Kunststoff als das Einlageelement, so daß die elastische Dämpfung im Bereich des Einlageelementes stattfindet, während die Neigungseinstellung – abweichend vom Stand der Technik – in das Basiselement verlegt ist.

Das werkstoffmäßig härtere Basiselement besteht, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, aus Polyamid, während das weichere Einlageelement vorzugsweise aus Ethylenvinylacetat erzeugt ist.

Durch gezielte Vorgabe kann jeder gewünschten Neigung, z.B. 1:40, im Bereich des Basiselementes Rechnung getragen werden, um so eine dauerhafte Linienberührung des Schienenkopfes mit dem Laufrad des Zuges oder Waggons vorzuhalten.

Das Basiselement sowie das Einlageelement sind vorteilhafterweise als Spritzgußteile hergestellt, so daß ein hoher Kostenfaktor hier nicht gegeben ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann bedarfsweise dort eingesetzt werden, wo sie beispielsweise mit einem Grundkörper, insbesondere einer Rippenplatte, in Wirkverbindung steht, die wiederum auf der Schwelle aufgesetzt ist und, wie im Stand der Technik gemäß DE-A 197 45 326 beschrieben, auch die Schienenspannelemente aufnimmt. Der Erfindungsgegenstand ist hierauf jedoch nicht beschränkt.

Eine Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß am Basiselement Profile vorgesehen werden. Diese Profile können zum einen so angeformt sein, daß sie die Stirnseiten des Grundkörpers umfassen, so daß eine Zentrierung des Basiselementes gegenüber dem Grundkörper gegeben ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Profile so vorzusehen, daß das oder die Einlageelemente, respektive weitere Bauteile, in entsprechender Weise zwischen diesen Profilen geführt sind.

Die Art des Formschlusses zwischen dem Basiselement und dem Einlageelement kann durch verschiedene konstruktive Ausgestaltungen der Ansätze, respektive der Ausnehmungen, realisiert werden. Sinnvoll ist jedoch eine konstruktive Ausgestaltung, die eine leichte Montage/Demontage des Einlageelementes mit sich bringt.

Der Querschnitt des oder der Ansätze ist, beginnend mit dem Bodenbereich des Basiselementes in Richtung des oder der freien Enden veränderbar vorgesehen. Es bieten sich unterschiedlichste Querschnitte für die Ansätze und Ausnehmungen an, die der Fachmann vom Anwendungsfall abhängig machen wird, so daß der Erfindungsgegenstand nicht an eine spezielle Form gebunden ist.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:

1 Prinzipskizze einer elastischen Schienenlagerung;

2 Explosionszeichnung der Bauteile gemäß 1 ohne die Schiene;

3 u. 4 Verschiedene Ansichten der elastischen Schienenlagerung;

5 Alternative Ausgestaltung einer elastischen Schienenlagerung.

1 zeigt eine Einrichtung 1 zur elastischen Lagerung von Schienen 2. Erkennbar ist ein Grundkörper 3, in Form einer Rippenplatte, die über Schraubenbolzen 4 mit einer nicht weiter dargestellten Schwelle (beispielsweise aus Beton) in Wirkverbindung bringbar ist. Die Rippenplatte 3 trägt hierbei neben dem Schienenfuß 5 seitliche Schienenführungselemente 6 sowie Spannklemmen 7, die einerseits im Bereich der Führungselemente 6 geführt sind und andererseits auf dem Schienenfuß 5 aufliegen. Die Vorspannung wird über Muttern 8 erzeugt. Die Einrichtung 1 zur elastischen Lagerung der Schiene 2 beinhaltet ein Kunststoff-Basiselement 9, das mit einem elastischen Einlageelement 10 formschlüssig verbindbar ist, was in den folgenden Figuren näher erläutert wird. In diesem Beispiel liegt das Kunststoff-Basiselement im Bereich einer Ausnehmung 11 der Rippenplatte 3, was jedoch lediglich eine Ausführungsform darstellt.

2 zeigt die in die 1 angedeuteten Bauteile (mit Ausnehme der Schiene 2) als Explosionszeichnung. Erkennbar sind folgende Bauteile: die Rippenplatte 3, die Führungselemente 6, die Spannelemente 7, die Schrauben 4 sowie die Muttern B. Ferner erkennbar ist die Einrichtung 1, in diesem Beispiel gebildet durch ein Kunststoff-Basiselement 9 sowie ein elastisches Einlageelement 10. Das elastische Einlageelement 10 ist mit einer Ausnehmung 12 versehen, während das Basiselement 9 mit Ansätzen 13 ausgebildet ist. Das Basiselement 9 soll in diesem Beispiel aus einem härterem Kunststoff, beispielsweise Polyamid, bestehen, während das Einlageelement 10 vom Werkstoff her weicher ist und in diesem Beispiel aus Ethylenvinylacetat hergestellt sein soll. Durch elastische Verbiegung des Einlageelementes 10 kann die Ausnehmung 12 etwas vergrößert werden, so daß sie problemlos über die Ansätze 13 gedrückt werden kann. Beim Zurückbiegen des Einlageelementes 10 findet somit im Bereich der Ausnehmung 12 sowie der Ansätze 13 ein Formschluß statt. Dieser Montagevorgang kann bereits werksseitig erfolgen, so daß auf der Baustelle keine größeren Fügeprobleme mehr notwendig sind. Basiselement 9 und Einlageelement 10 sind in diesem Beispiel als Kunststoff-Spritzgußteile vorgesehen.

Die 3 und 4 zeigen verschiedene Ansichten der Einrichtung 1 zur elastischen Lagerung von Schienen im Bereich von Schwellen. Erkennbar ist das Kunststoff-Basiselement 9 sowie das elastische Einlageelement 10. Im Bodenbereich 14 des Basiselementes 9 sind Ansätze 13 spritzgußtechnisch angeformt. Selbige sind in diesem Beispiel so ausgestaltet, daß bodenseitig der geringste Querschnitt vorgesehen ist, während die freien Endbereiche 15 der Ansätze ihren größten Querschnitt beinhalten. Die Ausnehmungen 12 im Bereich des Einlageelementes 10 sind ähnlich geformt. Infolge der Elastizität besteht die Möglichkeit, die Ausnehmungen 12 so aufzuweiten, daß sie problemlos über die Ansätze 13 geschoben werden können. Bei Entspannung des Einlageelementes 10 findet eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Einlageelement 10 und dem Basiselement 9 statt.

Die hier gezeigte konstruktive Ausgestaltung der Ansätze 13, respektive der Ausnehmungen 12, stellt lediglich ein Beispiel dar, wobei auch andersartige Formen von Ansätzen und Ausnehmungen denkbar sind, um einen Formschluß zwischen dem Einlageelement 10 und dem Basiselement 9 herbeizuführen.

In diesem Beispiel sind am Basiselement 9 Profile 16 angeformt, die über die Stirnseiten der Rippenplatte 3 (1 und 2) geführt werden können, so daß auch hier eine gute Führung zwischen diesen Bauteilen gegeben ist.

Das Basiselement 9 ist bodenbereichsseitig so geformt, daß vom Randbereich R zum Randbereich R' eine Neigung von 1:30 gegeben ist. Damit wird sichergestellt, daß eine linienförmige Anlage des Schienenkopfes an korrespondierendem Laufrad des Zuges oder Waggons gegeben ist.

5 zeigt als Prinzipskizze eine Alternative zu den 3 und 4, die beispielsweise bei einer andersartigen Schwelle zum Einsatz gelangen kann. Eine Grundplatte, wie sie in den 1 und 2 angesprochen ist, könnte hierbei entbehrlich sein. Erkennbar ist das bereits angesprochene Kunststoff-Basiselement 9', das zur Aufnahme der elastischen Einlageelemente 10' vorgesehen ist. Auch hier sind Ansätze 13' im Bodenbereich 14' des Basiselementes 9' spritzgußtechnisch angeformt. Im Einlageelement 10' sind korrespondierende Ausnehmungen 12' eingebracht, wobei der Formschluß zwischen dem Einlageelement 10' und dem Basiselement 9' durch Überstülpen der Ausnehmungen 12' über die Ansätze 13' hergestellt ist. Abweichend zu den 3 und 4 sind am Basiselement 9' Profile 16' angeformt, die beispielsweise zur Führung des Schienenfußes, respektive weiterer Bauteile, (nicht dargestellt) dienen können. Das oder die Einlageelemente) 10' sind in diesem Beispiel innerhalb von Aussparungen 17' im Bodenbereich 14 des Basiselementes 9' eingebracht.


Anspruch[de]
  1. Einrichtung zur elastischen Lagerung von Schienen (2) im Bereich von Schwellen, beinhaltend mindestens ein Kunststoff-Basiselement (9, 9'), das mit mindestens einem elastischen Einlageelement (10, 10') formschlüssig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (9, 9') über mindestens einen Ansatz (13, 13') verfügt, der nach Art einer Schnappverbindung mit einer im Einlageelement vorgesehenen korrespondierenden Ausnehmung (12, 12') verbindbar ist, und dass die Höhe des Ansatzes (13, 13') etwa der Dicke des Einlageelementes (10, 10') entspricht.
  2. Einrichtung zur elastischen Lagerung von Schienen (2) im Bereich von Schwellen, beinhaltend mindestens ein Kunststoff-Basiselement (9, 9'), das mit mindestes einem elastischen Einlageelement (10, 10') formschlüssig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlageelement (10, 10') über mindestens einen Ansatz verfügt, der nach Art einer Schnappverbindung mit einer im Basiselement vorgesehenen korrespondierenden Ausnehmung verbindbar ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mehrere, in Längsrichtung der Schiene (2) gesehen, hintereinander liegende Ansätze (13, 13') sowie Ausnehmungen (12, 12') im Bereich des Basiselementes (9, 9') sowie des Einlageelementes (10, 10').
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (9, 9') als Spritzgußteil ausgebildet und insbesondere aus Polyamid hergestellt ist.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlageelement (10, 10') als Spritzgußteil ausgebildet und insbesondere aus Ethylenvinylacetat hergestellt ist.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlageelement (10, 10') dergestalt mit dem Basiselement (9, 9') in Verbindung steht, dass seine freie Fläche dem Schienenfuß (5) der Schiene (2) zugewandt ist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des oder der Ansätze (13, 13') beginnend am Bodenbereich (14) des Basiselementes (9, 9') in Richtung seiner freien Enden (15) veränderbar vorgesehen ist.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansätze (13, 13') in ihren freien Endbereichen (15) dicker als am Bodenbereich (14) des Basiselementes (9, 9') ausgebildet sind.
  9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Ansätze (13, 13'), ausgehend vom Bodenbereich (14) des Basiselementes (9, 9') in Richtung ihrer freien Enden (15) stetig verändert, insbesondere verdickt.
  10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (9, 9') über Profile (16, 16') verfügt.
  11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlageelement (10, 10') zwischen den Profilen (16') positioniert ist.
  12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile (16) mit den Stirnflächen einer schwellenseitig vorgesehenen Grundplatte, insbesondere Rippenplatte (3), in Wirkverbindung bringbar sind.
  13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (9, 9') einlageelementseitig mit einem geneigt sich vom Randbereich (R) zum Randbereich (R') verlaufenden Bodenbereich (14) mit vorgebbarem Neigungswinkel versehen ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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