[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschwelle, welche
mit teilweise eingebetteten Halterungselementen für Eisenbahnschienen bestückt ist,
durch Einsetzen der Halterungselemente in Aufnahmeöffnungen der Formwandung einer
Schwellenform, Einfüllen von flüssiger oder plastischer Betonmasse in einen Formhohlraum
der Schwellenform und anschließendes Entformen der Schwelle.
[0002] Ein wichtiger Aspekt beim Herstellen derartiger Betonschwellen mit eingebetteten
Halterungselementen, beispielsweise sogenannte Pandrol-Fastclips ist, daß die Halteelemente
an der Schwelle vorgegebene relative Lagen einnehmen müssen entsprechend dem jeweiligen
Gleissystem, für das die Betonschwelle bestimmt ist. So müssen die Halterungselemente
in ihrer Lage an der Schwelle auf die Spurweite des betreffenden Gleises abgestimmt
sein. Werden die Schienen des Gleises jeweils unter Vermittlung wenigstens eines Halterungselements
auf der einen Seite der Schiene und wenigstens eines Halterungselements auf der anderen
Seite der Schiene an der Schwelle befestigt, so bedingen die Art und Weise der Schienenbefestigung
und die Ausbildung der Schiene selbst, etwa die Querabmessung eines Schienenfußes,
Anforderungen an die relative Lage der einer Schiene zugeordneten Halterungselemente.
[0003] Es ist bekannt, bei der Herstellung der Betonschwelle eine trogartige Schwellenform
einzusetzen, die einen von einem Formboden und Seitenwänden begrenzten Formhohlraum
aufweist und mit einer im Befüllungszustand der Schwellenform oben liegenden Einfüllöffnung
ausgeführt ist, wobei im Formboden mindestens eine Aufnahmeöffnung für das Einsetzen
eines Schienenhalterungselements vorgesehen ist, welches im eingesetzten Zustand an
dem Formboden in vorbestimmter Lage abgestützt ist, oberhalb des Formbodens einen
innerhalb des Formhohlraums liegenden Verankerungsteil und einen unterhalb des Formbodens
außerhalb des Formhohlraums liegenden Schienenhalteteil aufweist. Bei einer derartigen
Schwellenform werden zur Herstellung der Betonschwelle Halterungselemente beispielsweise
manuell von dem Formhohlraum her in eine jeweilige Aufnahmeöffnung eingesetzt, wobei
im Zuge des Einsetzens die Halterungselemente entsprechend den gleisbedingten Vorgaben,
also etwa Spurweite usw, positioniert werden.
[0004] Es ist bei der bekannten Schwellenform ein relativ enger Eingriff zwischen der Aufnahmeöffnung
und den Halterungselementen vorgesehen, um relative Verrückungen der Halterungselemente
im Zuge des Einfüllens von Betonmaterial und ggf. eines Rüttelns der Schwellenform
zur Betonverdichtung so klein wie möglich zu halten. Ein derartiger enger Eingriff
bedingt allerdings, daß zum Einsetzen der Halterungselemente recht große Positionierungskräfte
erforderlich sind, so daß das Einsetzen der Halterungselemente in die Aufnahmeöffnungen
schwierig und im Falle eines manuellen Einsetzens mühevoll ist. Es ergeben sich Risiken
hinsichtlich einer nicht ordnungsgemäßen Anordnung der Halterungselemente in den Aufnahmeöffnungen,
so daß die Gefahr besteht, daß Schwellen mit nicht ordnungsgemäß an der Schwellen
positionierten Halterungselementen hergestellt werden. Durch den hierdurch entstehenden
Ausschuß wird die Herstellung der Schwellen verteuert.
[0005] Aufgrund des engen, relativ große Haltekräfte auf die Halterungselemente ausübenden
Eingriffs zwischen den Halterungselementen und den Aufnahmeöffnungen erscheint es
ferner geboten, mit einem Entformen der Schwelle zu warten, bis der Beton ausreichend
erhärtet ist, so daß beim Entformen in die Halterungselemente eingeleitete Kräfte
die Schwelle nicht mehr beschädigen können und die relativen Positionen der Halterungselemente
an der Schwelle durch diese Kräfte nicht geändert werden, also keine Verrückungen
stattfinden. Man hat deshalb Schwellen der genannten Art im sogenannten "Spätentschalsystem"
hergestellt, bei dem ein hinreichendes Aushärten des Betons abgewartet wird, bevor
die Schwellen entformt (entschalt) werden. Die Herstellung der Schwellen im Spätentschalungssystem
hat den Nachteil, daß in Bezug auf eine gewünschte Fertigungskapazität an Schwellen
pro Zeiteinheit eine große Anzahl von Schwellenformen erforderlich ist, da nämlich
die einzelne, für die Herstellung einer Schwelle verwendete Schwellenform erst nach
dem Verstreichen eines unter Umständen relativ langen Aushärtungszeitintervalls für
die Herstellung einer weiteren Schwelle eingesetzt werden kann. Das Erfordernis, eine
Schwellenherstellungseinrichtung mit einer vergleichsweise großen Zahl an Schwellenformen
auszustatten, bedingt einen entsprechenden Kostenaufwand, der sich in den einer einzelnen
Schwelle zuzurechnenden Herstellungskosten widerspiegelt.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Schwellen der genannten
Art bei erhöhter Produktivität und unter Gewährleistung der relativen Positionierungsanforderungen
für die Halterungselemente an den Schwellen zu ermöglichen.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, daß
nach Einsetzen des mindestens einen Halterungselements in die jeweilige Öffnung der
Formwandung an einem über die Formwandung nach außen vorstehenden Teil des Halterungselements
eine Positionierungs-oder/und Haltekraft angelegt wird.
[0008] Durch die am nach außen vorstehenden Teil des Halterungselements angelegte Kraft
kann eine den zu erfüllenden Anforderungen genügende Positionierung der Halterungselemente
an den Schwellen erreicht werden oder/und es können die richtig positionierten Halterungselemente
an den Schwellen in ihrer jeweiligen Position gehalten werden, beispielsweise auch
dann, wenn im Zuge eines Füllens einer Schwellenform mit Betonmaterial oder/und eines
Rüttelns der Schwellenform etwa zum Verdichten des eingefüllten Betonmaterials auf
das mindestens eine Halterungselement Kräfte wirken, die in Richtung auf eine Änderung
der jeweiligen Position des Halterungselements wirken.
[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt
der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben. So erlaubt die Anlegevorrichtung
des Anspruchs 2 ein den Erfordernissen entsprechendes "Einschalten" und "Ausschalten"
der Positionierungs- oder/und Haltekraft. So kann die Positionierungs- oder/und Haltekraft
im Zuge eines Einsetzens des mindestens eines Halterungselements in eine jeweilige
Aufnahmeöffnung "ausgeschaltet" sein, so daß zum Einsetzen keine übermäßigen Kräfte
auf das Halterungselementausgeübtwerden müssen. Wird eine Positionierungskraft angelegt,
braucht das jeweilige Halterungselement beim Einsetzen noch nicht exakt positioniert
werden, so daß ohne weiteres auch ein manuelles Einsetzen der Halterungselemente vorgesehen
sein kann. Die exakte Positionierung des jeweiligen Halterungselements erfolgt dann
unter der Wirkung der Positionierungskraft.
[0010] Die Umsetzung der Gravitationskraft entsprechend Anspruch 4 kann derart erfolgen,
daß beispielsweise das Gewicht der Schwellenform etwa auf einer Tragbasis erfaßt wird,
und die Erfassung dieser Gewichtskraft das Anlegen der Positionierungs- oder/und Haltekraft
auslöst. Dabei kann eine direkte Umsetzung der Gravitationskraft durch mechanische
oder hydraulische Mittel vorgesehen sein, die durch die Gravitationskraft (insbesondere
das Gewicht der Schwellenform) betätigt werden, etwa zum Bewegen des Eingriffselements
in die Position mit Kraftanlegeangriff. Es kann aber auch ein indirektes Umsetzen
der Gewichtskraft vorgesehen sein, beispielsweise derart, daß ein Gewichtssensor das
Gewicht der Schwellenform erfaßt, ein entsprechendes Signal an eine Steuereinheit
gibt, und diese dann einen Stellantrieb oder dergleichen ansteuert, der die Positionierungs-
oder/und Haltekraft erzeugt. Der Stellantrieb könnte beispielsweise das Eingriffselement
der Anlegevorrichtung antreiben.
[0011] Bei der als Möglichkeit erwähnten Tragbasis für die Schwellenform kann es sich um
einen Fertigungsrüttler handeln, der zum Verdichten des in die Schwellenform eingefüllten
Betons dient.
[0012] Nach den Weiterbildungen der Ansprüche 8 und 9 wird dafür gesorgt, daß durch das
Einfüllen der Betonmasse bzw. durch das Rütteln der Schwellenform bedingte Kräfte
auf das wenigstens eine Halterungselement erst dann wirken, wenn das jeweilige Halterungselement
durch die angelegte Haltekraft in seiner Position gesichert ist.
[0013] Nach den Weiterbildungen der Ansprüche 5 und 10 ist es möglich, daß die Einwirkung
der Positionierungs- oder/und Haltekraft auf das wenigstens eine Halterungselement
mit der Zuordnung der Schwellenform zu einem Fertigungsrüttler verknüpft ist, so daß
sich ein einfacher und zuverlässiger Verfahrensablauf ergibt.
[0014] Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird für das eingangs genannte Verfahren
vorgeschlagen, daß jeweils mindestens ein Halterungselement in jeweils mindestens
eine Aufnahmeöffnung mindestens eines Formwandteils eingesetzt wird, welches von der
Restform trennbar ist, daß die Restform vor vollständigem Erhärten der Schwelle von
dieser abgenommen wird unter Zurücklassung des wenigstens einen Wandteils und des
mindestens einen Halterungselements an der entformten Schwelle und daß dieses Wandteil
nach weitergehendem Erhärten der Schwelle entfernt wird unter Zurücklassung des Halterungsteils
an der Schwelle. Das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt kann zusammen
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt Teil eines übergeordneten
Gesamtverfahrens nach der Erfindung sein.
[0015] Durch den Erfindungsvorschlag des zweiten Aspekts ist es möglich, die von einer noch
nicht fertig ausgehärteten Schwelle abgenommene Restform zur weiteren Herstellung
von Betonschwellen einzusetzen, während das mindestens eine Formwandteil an der noch
aushärtenden Schwelle verbleibt. Die Schwelle wird also zuerst nur hinsichtlich der
Restform entformt (entschalt), während hinsichtlich des mindestens eines Formwandteils
noch keine Entformung (Entschalung) erfolgt. Damit können Kräfte vermieden werden,
die auf das mindestens eine in die mindestens eine Aufnahmeöffnung des Formwandteils
eingesetzte Halterungselement bei einem Entfernen des Formwandteils wirken und zu
einer Beschädigung der Schwelle oder/und zu einem Lockern der Verankerung des Halterungselements
in der Schwelle führen könnten. Man kann nämlich nach dem Erfindungsvorschlag mit
dem Entfernen des mindestens einen Formwandteils beispielsweise so lange warten, bis
die Schwelle ausreichend erhärtet ist, daß derartige auf das Halterungselement wirkende
Kräfte keinen Schaden mehr anrichten können.
[0016] Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt, die zu
weiteren Vorteilen führen, sind in den Unteransprüchen 13 bis 21 angegeben. So gibt
der Anspruch 14 eine Möglichkeit an, wie die Restform von der Schwelle abgenommen
werden kann. Als Deckel kann ein Abdeckblech oder dergleichen verwendet werden, das
zweckmäßigerweise mit der Form fest verbunden, beispielsweise verklammert wird, bevor
die Schwellenform gedreht wird.
[0017] Besonders bevorzugt ist die Ausbildung des Verfahrens nach Anspruch 17. Hiernach
dient das an der Schwelle zurückbleibende jeweilige Formwandteil dazu, wenigstens
zwei Halterungselemente in einer vorgegebenen relativen Lage zu fixieren. Es könnte
sich beispielsweise um gemeinsam einer Schiene eines Gleises zugeordnete Halterungselemente
handeln (vgl. Anspruch 18). Dabei kann entsprechend Anspruch 19 den beiden Schienen
eines Gleises jeweils ein gesondertes Formwandteil zur relativen Lagefixierung jeweiliger
Halterungselemente zugeordnet sein.
[0018] Generell ist es bevorzugt, daß die Restform nach dem Einfüllen in die Schwellenform
und ggf. einem Verdichten der Betonmasse in der Schwellenform von der im wesentlichen
noch unausgehärteten Schwelle abgenommen wird. Insbesondere kann die Schwelle in bezug
auf die Restform nach dem sogenannten "Sofortentschalungssystem" hergestellt werden,
während gemäß Anspruch 16 eine sehr viel spätere Entschalung der Schwelle in bezug
auf das wenigstens eine Formwandteil vorgesehen ist, ggf. nach dem sogenannten "Sofortentschalungssystem".
[0019] Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird für das eingangs angegebene Verfahren
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schwelle wenigstens teilweise vor vollständiger
Erhärtung entformt wird und daß hierauf mindestens zwei Schienenhalterungselemente
vor vollständiger Erhärtung des Betons auf eine relative Soll-Lage korrigiert werden,
vorzugsweise in einem Zustand des Betons, in dem dieser etwaige, als Folge des Korrigierens
entstehende Kavitäten wieder auffüllen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren des dritten
Aspekts kann zusammen mit dem Verfahren des ersten Aspekts oder/und des zweiten Aspekts
Teil eines übergeordneten Gesamtverfahrens nach der Erfindung sein.
[0020] Der Erfindungsvorschlag gemäß dem dritten Aspekt sieht vor, daß die jeweilige Schwelle
vor vollständiger Erhärtung zumindest teilweise entformt wird und daß dann mindestens
zwei Schienenhaltungselemente hinsichtlich ihrer relativen Positionierung an der Schwelle
(relative Soll-Lage) korrigiert werden, beispielsweise zur Erfüllung der sich aus
dem verwendeten Schienensystem ergebenden Anforderungen an die relative Lage der Schienenhalterungselemente.
Es wird hierbei vor allem an relative Lagen der Schienenhalterungselemente gedacht,
die die Spurweite eines Gleises zumindest mitbestimmen.
[0021] Die Korrektur von relativen Lagen der Schienenhalterungselemente ermöglicht zum einen
eine relativ frühe Entformung (Entschalung) der Schwelle bezogen auf den Aushärtungszustand
der Schwelle und ermöglicht zum anderen eine Einhaltung der erforderlichen relativen
Lage mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Durch die relativ frühe Entformung
(Entschalung), ggf. Teilentformung (Teilentschalung), können die betreffenden, von
der Schwelle abgenommenen Schwellenformteile (ggf. Restform im Sinne des zweiten Aspekts
der Erfindung) schon weiter für die Herstellung von Schwellen verwendet werden. Die
Schwelle kann insoweit sogar nach dem "Sofortentschalungssystem" hergestellt werden,
bei dem eine mit Beton gefüllte Schwellenform sofort nach dem Verdichten des Betons
entschalt wird, im Falle von Spannbetonschwellen die erforderliche Vorspannung der
Schwelle aber erst nach dem Erhärten des Betons aufgebracht wird. Nach dem dritten
Aspekt der Erfindung wird vor vollständiger Erhärtung des Betons die relative Lage
der mindestens zwei Schienenhaltungselemente auf die vorgesehene relative Soll-Lage
korrigiert. Hierdurch können Schwellen hergestellt werden, bei denen die betreffenden
Halterungselemente mit hoher Genauigkeit vorgegebene relative Soll-Lagen einnehmen.
[0022] Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem dritten Aspekt sind in
den Ansprüchen 23 bis 29 angegeben. Nach Anspruch 26 wird eine bevorzugt eine eine
Rüttelanordnung aufweisende Spurweite-Einstell- oder/und Haltelehre zum Korrigieren
eingesetzt, die ggf. neben einem einen Sollabstand in Querrichtung zu einer Schienenlängsrichtung
der betreffenden Halterungselemente wenigstens ein weiterer Positionierungsfreiheitsgrad
der Halterungselemente einstellt oder/und hält (Anspruch 27). Bei dem weiteren Positionierungsfreiheitsgrad
kann es sich um eine Winkelstellung um eine Hochachse des Halterungselements, also
eine Ausrichtung des Halterungselements im Bezug auf die Querrichtung handeln, so
daß etwa eine Anlagefläche eines jeweiligen Halterungselements schienenparallel verläuft.
[0023] Bevorzugt arbeitet die Spurweite-Einstell- oder/und Haltelehre entsprechend Anspruch
28 unter Vermittlung zweier Formwandteile. Bei den Formwandteilen kann es sich um
an einer Schwelle nach Entfernung einer Restform verbleibende Formwandteile im Sinne
des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung handeln (vgl. hierzu Anspruch
20).
[0024] Weitere Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach allen drei Aspekten
sind in den Ansprüchen 30 bis 32 angegeben. Nach Anspruch 30 wird bevorzugt eine wasserarme
Betonmischung verwendet, die ein vollständiges oder teilweises Sofortentschalen des
in der jeweiligen Schwellenform zu einer Schwelle geformten Betons (ggf. nach Rütteln
oder/und Glattstreichen) sowie eine Positionskorrektur von eingebetteten Halterungselementen
ermöglicht.
[0025] Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Herstellung von Betonschwellen,
umfassend eine trogartige Schwellenform mit einem Formhohlraum, dieser begrenzt von
einem Formboden und Seitenwänden und ausgeführt mit einer im Befüllungszustand oben
liegenden Einfüllöffnung, wobei im Formboden mindestens eine Aufnahmeöffnung für das
Einsetzen eines Schienenhalterungselements vorgesehen ist, welches im eingesetzten
Zustand an dem Formboden in vorbestimmter Lage abgestützt ist, oberhalb des Formbodens
einen innerhalb des Formhohlraums liegenden Verankerungsteil und einen unterhalb des
Formbodens außerhalb des Formhohlraums liegenden Schienenhalteteil aufweist, und ferner
umfassend eine Traganordnung zum Tragen der Schwellenform mit oben liegender Einfüllöffnung
während des Füllvorgangs.
[0026] Um insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem ersten Aspekt durchführen
zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Einrichtung eine zumindest
während des Füllvorgangs an der Unterseite des Formbodens angeordnete Kraftanlegevorrichtung
aufweistzum Anlegen einer im wesentlichen abwärts gerichteten Positionierungs- oder/und
Haltekraft an dem Schienenhalteteil des mindestens einen Schienenhaltungselmeents.
Es ergeben sich die in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem ersten Aspekt
angegebenen Vorteile.
[0027] Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Ansprüchen 34 bis 49
angegeben. Die Kraftanlegevorrichtung kann zumindest teilweise in die Traganordnung
integriert bzw. an dieser angebracht sein. Allgemein gesprochen kann eine bleibende
Zuordnung der Kraftanlegevorrichtung zur Traganordnung vorgesehen sein (Anspruch 40).
Bei der Traganordnung kann es sich um einen Fertigungsrüttler handeln.
[0028] Die Kraftanlegevorrichtung kann ferner wenigstens zum Teil in die Schwellenform integriert
bzw. an dieser angebracht sein. Allgemein gesprochen kann die Kraftanlegevorrichtung
wenigstens zum Teil in bleibender Zuordnung zur Schwellenform angebracht sein (Anspruch
41). Im Falle der Ausbildung des Formbodens der Form mit mindestens einem Formwandteil
ist es in diesem Zusammenhang bevorzugt, daß die Kraftanlegevorrichtung wenigstens
zum Teil an der Restform in bleibender Zuordnung angebracht ist.
[0029] Bevorzugt ist eine Entschalungsvorrichtung (Entformungsvorrichtung) zum Abheben der
Schwellenform von einer damit geformten Schwelle vorgesehen. Im Falle der Ausbildung
des Formbodens mit mindestens einem entfernbaren Formwandteil umfaßt die Entschalungsvorrichtung
bevorzugt eine erste Entschalungsstation zum Abheben der Schwellenform unter Zurücklassung
des mindestens einen Formwandteils an der Schwelle und eine zweite Entschalungsstation
zum Abnehmen des zunächst an der Schwelle verbliebenen Formwandteils von der Schwelle.
Durch diese Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Einrichtung besonders gut dafür
geeignet, bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem zweiten
Aspekt eingesetzt zu werden.
[0030] Im Hinblick auf eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem dritten
Aspekt werden die Weiterbildungen der Ansprüche 47 bis 49 vorgeschlagen.
[0031] Alternativ oder zusätzlich zu der Ausbildung der oben angegebenen Einrichtung mit
einer Kraftanlegevorrichtung wird ferner nach einem weiteren Aspekt der Erfindung
vorgeschlagen, daß die Einrichtung eine von der Schwellenform gesonderte, zum Eingriff
mit Positionierungselementen von mindestens zwei Halterungselementen oder/und von
mindestens zwei Formwandteilen bestimmte Positionskorrekturlehre in einer Positionkorrekturstation
eines Schwellenfertigungsweges, in welcher die Betonkonsistenz eine Positionskorrektur
zuläßt, aufweist. Die Einrichtung ist damit besonders gut dafür geeignet, daß erfindungsgemäße
Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung durchzuführen. Weiterbildungen der
Einrichtung sind in den Ansprüchen 51 bis 53 angegeben; ferner kann diesbezüglich
auf den Inhalt der Ansprüche 33 bis 49 verwiesen werden.
[0032] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird für die oben angegebene Einrichtung
alternativ oder zusätzlich zur Ausbildung der Einrichtung mit der Kraftanlegevorrichtung
oder/und mit der Positionskorrekturlehre vorgeschlagen, daß der Formboden mindestens
einen lösbaren Wandteil aufweist, welcher mindestens eine Aufnahmeöffnung für ein
Halterungselement aufweist und von der Formhohlraumseite her in ein entsprechendes
Fenster des Formbodens einsetzbar ist, wobei ferner vorgesehen ist, daß die Traganordnung
in einem Formenumlaufweg angeordnet ist, der von einer mit der Traganordnung ausgerüsteten
Füllstation über eine Formabdeckstation, eine Formenwendestation und eine erste Entschalungsstation
zurück zur Formfüllstation führt, wobei in der Formenabdeckstation die Füllöffnung
der Form mit einem Deckel verschließbar ist, in der Formenwendestation die Schwellenform
samt Deckel wendbar ist und in der ersten Entschalungsstation die Restform von. der
Schwelle abhebbar ist unter Zurücklassung des mindestens einen Formwandteils an der
Schwelle. Ferner ist vorgesehen, daß von dem Formenumlauf an oder nach der ersten
Entschalungsstation ein Schwellenweg abzweigt, welcher eine Aushärtungsstrecke und
dieser nachgeschaltet eine zweite Entschalungsstation aufweist, in welcher der mindestens
eine Formwandteil von der jeweiligen Schwelle abnehmbar ist, und daß von dieser zweiten
Entschalungsstation ein Rückleitungsweg für die Formwandteile zur Befüllstation verläuft,
wobei die Zahl der umlaufenden Formwandteile größer ist als die Zahl der Formwandteile,
die der Zahl der in Umlauf befindlichen Restformen entspricht.
[0033] Mit dieser Ausbildung der Einrichtung ist diese besonders gut dafür geeignet, das
erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt durchzuführen, wobei sich wesentliche
Kostenvorteile dadurch ergeben, daß die abgenommenen Restformen schon zur Herstellung
weiterer Schwellenweiterverwendet werden können, während das mindestens eine Formwandteil
noch an der betreffenden, beispielsweise noch weiter aushärtenden Schwelle verbleibt.
Zu bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung wird auf den Inhalt
der Ansprüche 33 bis 53 verwiesen.
[0034] Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine Betonschwelle mit Schienen-Halterungselementen nach dem Pandrol-Fastclip-Schienenbefestigungssystem,
die zur Befestigung der beiden Schienen eines Eisenbahngleises an der Schwelle dienen.
- Fig. 2
- zeigt in den Fig. 2a und 2b zwei seitliche Ansichten auf ein derartiges Halterungselement.
- Fig. 3
- zeigt in den Fig. 3a, 3b, 3c einen Ablauf beim Herstellen von Betonschwellen nach
einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
- Fig. 4, 5
- zeigen im Detail eine Möglichkeit, wie gemäß dem Ausführungsbeispiel Positionierungs-
oder/und Haltekräfte an in Aufnahmeöffnungen einer Formwandung einer Schwellenform
eingesetzten Halterungselementen im Zuge des Plazierens der Schwellenform auf einer
Tragbasis (ggf. Rüttler) angelegt werden können.
- Fig. 6
- veranschaulicht in den Fig. 6a und 6b den weiteren Ablauf der Herstellung einer Betonschwelle
gemäß dem Ausführungsbeispiel im Anschluß an den Zustand der Fig. 3c.
- Fig. 7, 8
- zeigen den weiteren Ablauf des Ausführungsbeispiels des Herstellungsverfahrens in
Anschluß an den Zustand der Fig. 6b.
- Fig. 9
- zeigt ein Diagramm, das in Piktogrammen eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Herstellung
von Betonschwellen und ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Betonschwellen
gemäß einem jeweiligen Ausführungsbeispiel repräsentiert.
- Fig. 10
- zeigt eine beispielsweise entsprechend Fig. 9 hergestellte Betonschwelle mit zwei
noch an der Schwelle verbliebenen, mit jeweils zwei Halterungselementen in Eingriff
stehenden Formwandteilen unter Angabe von für die ordnungsgemäße Halterung von Schienen
und des Einhaltens der Spurweite des Gleises wichtigen Maßen a, b und c.
- Fig. 11
- zeigt, wie das Maß a mittels einer Spurweite-Einstell-Lehre korrigierbar ist.
[0035] Fig. 1 zeigt eine nach einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellte
Betonschwelle 10, in der zur Halterung der beiden Schienen 12 und 14 eines Gleises
Pandrol-Halterungselemente 8 mit einem jeweiligen Halterungselementfuß verankert sind.
Über die Oberseite 18 der Betonschwelle 10 stehen jeweils Abschnitte der Halterungselemente
vor, die auch als Schulter 20 bezeichnet werden. Die Schultern 20 weisen eine spezielle
Gestaltung mit Aussparungen und Vorsprüngen auf, um die Schienen unter Verwendung
spezieller, als "Clips" bezeichneten Federn zwischen zwei einer Schiene zugeordneten
Halterungseleinenten auf an sich bekannte Art und Weise festzuspannen.
[0036] Um die Halterungselemente bei der Herstellung der Betonschwelle mit ihrem jeweiligen
Verankerungsfuß im Beton einzubetten, wird zweckmäßigerweise eine Schwellenform verwendet,
die in einer der Oberseite 18 der Schwelle zugeordneten Bodenwandung Aufnahmeöffnungen
aufweist, in die die Halterungselemente derart eingesetzt werden, daß der jeweilige
Fuß in einen Formhohlraum der Form vorsteht und die jeweilige Schulter auf der anderen
Seite der Bodenwandung angeordnet ist. Hierdurch wird es möglich, den Fuß im in die
Schwellenform einzufüllenden Beton einzubetten.
[0037] Gemäß den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Schwellenform 22 verwendet,
bei der die Bodenwandung 24 mehrteilig ausgebildet ist und zwei von einer Restform
23 der Schwellenform 22 trennbare Formwandteile 26 sowie einen zusammenhängenden,
mit Formseitenwänden die Restform 23 bildenden Bodenwandabschnitt 28 umfaßt. Der Bodenwandabschnitt
28 weist Aussparungen 29 auf, in die die Formwandteile 26 vom Formhohlraum her einsetzbar
sind und dort durch konische Ausgestaltung der Ränder des jeweiligen Formhohlteils
und der die Aussparungen begrenzenden Bodenwandränder bündig in der Ebene der Bodenwandung
gesichert sind.
[0038] Das jeweilige Formwandteil 26 weist zwei Aufnahmeöffnungen 30 auf, in die ein jeweiliges
Halterungselement 8 von dem Hohlraum her mit seiner Schulter voran einsetzbar sind,
wie in Fig. 3b gezeigt ist. Für eine ordnungsgemäße Anordnung der Halterungselemente
an der Schwelle ist es erforderlich, daß das Halterungselement so in die jeweilige
Aufnahmeöffnung eingesetzt wird, daß zwei Anschläge 32 und 34 an einer die Aufnahmeöffnung
30 begrenzenden Dichtung 62 bzw. dem Formwandteil selbst von der Seite des Formhohlraums
anliegen, wie in Fig. 2b gezeigt ist. Hier ist das Formwandteil 26 gestrichelt gezeigt,
wobei die Darstellung gegenüber der Darstellung in Fig. 3b um 180° gedreht ist.
[0039] Um einerseits für eine richtige Positionierung der Halterungselemente 8 für die Herstellung
der Schwelle zu sorgen und andererseits die richtige Positionierung der Halterungselemente
während der Schwellenherstellung, insbesondere während dem Einfüllen von Beton in
die Schwellenform und während eines Rüttelns der Schwellenform zur Betonverdichtung,
aufrechtzuerhalten, weist die Schwellenform 22 für die beiden Formwandteile 26 jeweils
eine Kraftanlegevorrichtung 36 auf, die in einen jeweiligen Standfuß 38 der Schwellenform
integriert ist, der am Bodenwandabschnitt 28 befestigt ist und damit zur Restform
23 gehört. Die Kraftanlegevorrichtung 36 umfaßt einen Schubbolzen 40, der in einer
Führung 42 des jeweiligen Standfußes 38 geführt ist und durch eine Federanordnung
44 in eine Stellung vorgespannt ist, in der der Schubbolzen 40 mit einem unteren Endabschnitt
46 über eine Standfußunterseite 48 nach unten vorsteht. An dem Schubbolzen 40 sind
zwei hebelartige Eingriffselemente 50 angelenkt, die mittels einer jeweiligen Kulisse
52 an einem Bolzen 54 des Standfußes 38 geführt sind, derart, daß eine Schiebebewegung
des Schubbolzens 40 in eine längs einem Bogen verlaufende Schiebe/Schwenkbewegung
der Eingriffselemente 50 umgesetzt wird, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist.
[0040] Wird die Schwellenform 22 in vorbestimmter Weise auf einer zugeordneten Tragbasis
56, beispielsweise einem Fertigungsrüttlers 56 positioniert, so drückt ein Zapfenvorsprung
58 der Tragbasis 56 den Schubbolzen 40 gegen die Vorspannung der Federanordnung 44
nach oben, wodurch die Eingriffselemente 50 derart bewegt werden, daß sie in Aussparungen
60 der Schultern der jeweiligen zwei, in die Aufnahmeöffnungen des jeweiligen Formwandteils
26 eingesetzten Haltungselemente eingreifen und diese in eine Anlagestellung der Anschläge
32 und 34 an der Oberseite des Formwandteils 26 bzw. der die Aufnahmeöffnungen gegen
ein Durchtritt von Betonmasse sichernden Dichtungen 62 zieht. Durch die Eingriffselemente
50 werden an den Halterungselementen 8, genauer an ihren über die Formwandung nach
außen vorstehenden Schultern 20 Positionierungs- und Halterungskräfte angelegt, die
in Verbindung mit dem jeweiligen Formwandteil 26 und den darin ausgebildeten Aufnahmeöffnungen
30 für eine vorgegebene relative Positionierung der Halterungselemente in bezug auf
die Schwellenform und in bezug aufeinander sorgen und die Halterungselemente in dieser
jeweiligen Position halten, während entsprechend Fig. 6a plastische oder flüssige
Betonmasse in die Schwellenform 22 eingefüllt wird (Pfeil B) unter Rütteln der Schwellenform
mittels des Fertigungsrüttlers 56 (das Rütteln ist durch Doppelpfeile R symbolisiert).
[0041] Durch die mittels der Eingriffselemente 50 ausgeübten Positionierungs- und Haltekräfte
wird verhindert, daß die Halterungselemente während des Betoneinfüllens bzw. Rüttelns
ihre Position ändern, so daß insgesamt die Schwelle mit hoher Positionsgenauigkeit
für die Halterungselemente hergestellt werden kann. In diesem Zusammenhang sei erwähnt,
daß es im Regelfall ausreicht, wenn die relative Positionierung der Halterungselemente
untereinander der vom jeweiligen Schienensystem bzw. Gleissystem abhängigen Vorgaben,
insbesondere der Spurweite, entsprechen, während es auf die absolute Position der
Halterungselemente an der Schwelle in der Regel weniger ankommt.
[0042] Aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Kraftanlegevorrichtung 36 mit dem durch
Absetzen der Schwellenform 22 auf der Tragbasis 56 betätigbaren Schubbolzen 40 resultiert
ein äußerst zweckmäßiger und zeitsparender Verfahrensablauf. Fig. 3a zeigt die Schwellenform
in einem Zustand ohne eingesetzte Halterungselemente, etwa in einem an einer Kranvorrichtung
hängenden Zustand, wie durch ein Tragseil 70 symbolisiert. Die Formwandteile 26 sind
schon in die zugeordneten Öffnungen 29 des Bodenwandabschnitts 28 bündig eingesetzt.
Es werden dann entsprechend Fig. 3b die Halterungselemente 8 mit ihrer Schulter 20
voran in die Öffnungen 30 der Formwandteile 26 maschinell oder manuell eingesetzt.
Dabei ist es nicht erforderlich, daß die Halterungselemente schon ihre Sollstellung
in den Aufnahmeöffnungen 30 einnehmen. Durch Abstellen der Schwellenform 22 auf der
Tragbasis 56 (insbesondere dem Rüttler 56) wird dann die Kraftanlegevorrichtung 36
auf die beschriebene Art und Weise aktiviert, so daß die Eingriffselemente 50 in die
Aussparungen 60 der Schultern 20 eingreifen. Es wird hierzu ergänzend auf Fig. 2a
und 2b verwiesen, in denen gestrichelt gezeigt ist, wie und wo die Eingriffselemente
50 mit den Schultern 20 in Eingriff treten.
[0043] Durch diesen Eingriff werden die Halterungselemente 8 in ihre Sollposition in den
Aufnahmeöffnungen gezogen, so daß anschließend entsprechend Fig. 6a die Betonmasse
in die Schwellenform eingefüllt werden kann. Die durch das eingefüllte Beton durch
den Einfüllvorgang oder/und das Rütteln mittels des Fertigungsrüttlers 56 auf die
Halterungselemente ausgeübten Kräfte werden über die Aufnahmeöffnungen bzw. die Dichtungen
62 von den am Bodenwandabschnitt 28 abgestützten Formwandteilen 26 sowie von den Eingriffselementen
50 aufgenommen, so daß die Halterungselemente ihre jeweilige Soll-Lage beibehalten.
[0044] Ist der Beton in der Schwellenform 22 durch das Rütteln hinreichend verdichtet und
ggf. glatt gestrichen, kann entsprechend Fig. 6b die Schwellenform 22 mittels eines
Deckbleches 72 abgedeckt werden. Vorzugsweise wird das Deckblech 72 auf geeignete
Art und Weise mit der Form 22 verklammert. Gemäß Fig. 7 wird die abgedeckte Schwellenform
22, in der die eingefüllte Betonmasse zur Schwelle geformt ist, wieder von der Tragbasis
56 abgehoben, wodurch der Schubbolzen 40 unter Einwirkung der Federanordnung 44 nach
unten gedrückt wird und die Eingriffselemente 50 aus ihrem Eingriff mit den Ausbauungen
60 der Schultern 20 wieder zurückgezogen werden. Die Halterungselemente 8 werden nann
nur noch durch ihren Eingriff mit den Aufnahmeöffnungen 30 bzw. den diesen zugeordneten
Dichtungen 62 sowie durch den die Verankerungsfüße 16 einbettenden Beton in ihrer
jeweiligen Stellung gehalten.
[0045] Man könnte nun mit dem Entformen der Schwelle warten, bis der Beton hinreichend ausgehärtet
ist, so daß durch das Entformen keine Beschädigung der Schwelle und insbesondere keine
Lockerung der Verankerung der Halterungselemente erfolgen kann. Nach einer bevorzugten
Ausgestaltung des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels wird die Schwelle 10 hingegen
durch Abnahme der den Bodenwandabschnitt 28, die Standfüße 38 und die Formseitenwände
umfassenden Restform 23 von der noch nicht ausgehärteten Schwelle 10 im Sinne des
sogenannten "Frühoder Sofortentschalungssystems" entformt (entschalt), wobei die Formwandteile
26 an der noch nicht ausgehärteten Schwelle 10 zurückbleiben. Da die Formwandteile
26 sich leicht aus ihren Öffnungen 29 in der Bodenwand 24 lösen, treten bei diesem
"Früh- oder Sofortentschalen" der Restform keine wesentlichen auf die Formwandteile
26 oder die Halterungselemente 8 wirkende Kräfte auf, so daß keine Gefahr besteht,
daß die Schwelle 10 beschädigt wird und die Halterungselemente 8 in ihrer Verankerung
in der Schwelle 10 gelockert werden. Es ist im Gegensatz dazu vielmehr so, daß die
Formwandteile 26 die einer Schiene gemeinsam zugeordneten, im Zustand gemäß Fig. 1
beidseitig der Schiene angeordneten Halterungselemente 8 durch das jeweilige Bodenwandteil
26 in einer vorgegebenen relativen Lage halten, so daß die für die Spurhaltung des
Gleises wichtigen Maße b und c gemäß Fig. 10 eingehalten werden.
[0046] Durch das Früh- oder Sofortentschalen der Restform 24 unter Verbleib der Formwandteile
26 an der Schwelle können gewissermaßen die Vorteile eines Früh- oder Sofortentschalungssystems
und die Vorteile eines Spätentschalungssystems miteinander kombiniert werden. Im Bezug
auf die Formwandteile 26 kann nämlich die Entschalung zu einem Zeitpunkt erfolgen,
in dem die Schwelle 10 hinreichend ausgehärtet ist, so daß beim Abnehmen der Formwandteile
26 über die Dichtungen 62 auf die Halterungselemente 8 ausgeübte Kräfte keinen Schaden
mehr anrichten können, also die Verankerung der Halterungselemente nicht mehr lockern
und deren relative Positionierung nicht mehr modifizieren können. Solange die Formwandteile
26 an der Schwelle verbleiben, sorgen diese überdies für eine Beibehaltung der relativen
Soll-Positionierung der einer Schiene zugeordneten Halterungselemente.
[0047] Die von der noch nicht ausgehärteten Schwelle abgenommene Restform 23 kann während
dem Aushärten der Schwelle mit an dieser verbliebenen Formwandteilen 26 unter Einsatz
wenigstens eines, vorzugsweise mehrerer weiterer Sätze von Formwandteilen 26 schon
für die Herstellung weiterer Schwellen eingesetzt werden, wie dies in Fig. 9 in Piktogrammen
veranschaulicht ist. Das Piktogramm 80 entspricht dem in Fig. 6a gezeigten Einfüllen
des Betons. Die Halterungselemente und das Anlegen der Positionierungs- oder/und Haltekraft
nach dem oben erläuternen Erfindungsvorschlag sind im Piktogramm 80 der zeichnerischen
Vereinfachung wegen weggelassen, in bezug auf die Halterungselemente gilt dies für
alle Piktogramme der Fig. 9. Das Piktogramm 82 repräsentiert das Abdecken der gefüllten
Schwellenform und das Wenden der Schwellenform. Das Piktogramm 84 repräsentiert das
Aufnehmen der Restform 23 von der noch nicht fertig ausgehärteten Schwelle entsprechend
Fig. 8 unter Verbleib der Formwandteile 26 an der Schwelle. Die abgenommene Restform
23 kann dann auf einen durch einen Pfeil symbolisierten Rückführungsweg 86 zu einer
Einfüllstation entsprechend dem Piktogramm 80 zurückgeführt werden, um erneut Beton
aufzunehmen und dann erneut entsprechend den Piktogrammen 82 und 84 eine Formabdeckstation,
eine Form- und Wendestation und eine erste Entschalungsstation für die Restform 23
zu durchlaufen.
[0048] Die jeweils in der ersten Entschalungsstation (Piktogramm 84) teilentformte Schwelle
durchläuft dann eine durch drei Piktogramme 88, 90 und 92 symbolisierte Aushärtungsstrecke.
Wenn hier von Strecke gesprochen wird, heißt dies nicht zwingend, daß die Schwelle
tatsächlich etwa mittels eines Förderers oder dergleichen eine einem Aushärten zugeordnete
Wegstrecke zurücklegt. Es kann auch sein, daß die Schwellen zum Aushärten einfach
für eine Aushärtezeitperiode in einer Aushärtekammer oder dergleichen gelagert werden.
Da das Aushärten gegenüber dem Betoneinfüllen in der Füllstation 80, dem Abdecken
und dem Wenden sowie dem Teilentschalen in der Regel allerdings eine deutlich längere
Zeitperiode erfordert, ist das Aushärten in Fig. 9 durch eine Mehrzahl von Piktogrammen
(Piktogramme 88, 90 und 92) repräsentiert.
[0049] Nach dem Aushärten werden die Schwellen in einer durch das Piktogramm 94 symbolisierten
zweiten Entschalungsstation vollständig entschalt durch abnahme der Formwandteile
26 von der Schwelle. Die Formwandteile 26 werden dann über eine Rückführungsstrecke
96 zur Einfüllstation 80 zurückgeführt, um zusammen mit einer über den Rückführungsweg
86 zurückgeführten Restform 23 erneut für die Herstellung einer Schwelle 10 eingesetzt
zu werden. Die Schwellen 10 verlassen die zweite Entschalungsstation 94 vollständig
entformt und werden für die weitere Verwendung gelagert oder/und weiter bearbeitet.
[0050] Um das die Spurweite eines Gleises bestimmende Maß a gemäß Fig. 10 mit hoher Genauigkeit
und Zuverlässigkeit einzuhalten, können die relativen Lagen der Halterungselemente
nach Entformung oder Teilentformung der noch nicht vollständig ausgehärteten Schwelle
korrigiert werden. Diese Korrektur kann beispielsweise in einer Positionskorrekturstation
erfolgen, die zwischen der durch das Piktogramm 84 symbolisierten ersten Entschalungsstation
und der durch die Piktogramme 88, 90 und 92 repräsentierten Aushärtungsstrecke angeordnet
sein könnte. Die Positionskorrektur kann derart erfolgen, daß nur die relative Positionierung
der einer ersten Schiene des Gleises zugeordneten Halterungselemente einerseits und
der einer zweiten Schiene des Gleises zugeordneten Halterungselemente andererseits
korrigiert wird, aber keine Positionskorrektur der relativen Lage der gemeinsam einer
der beiden Schienen zugeordneten Halterungselemente erfolgt. Hierzu ist es zweckmäßig,
die Positionskorrektur unter Vermittlung der an der noch nicht vollständig ausgehärteten
Schwelle 10 verbliebenen Formwandteile 26 vorzunehmen, die hierzu Positionierungszapfen
100 aufweisen können, an denen die Formwandteile 26 mit einer Positionskorrekturlehre
102 in Eingriff gebracht werden können. Da die Formwandteile 26 die der linken und
der rechten Schiene jeweils zugeordneten Halterungselemente in einer vorgegebenen
relativen Lage zueinander und in der momentanen Lage an der Schwelle hält, können
die einer Schiene gemeinsam zugeordneten Halterungselemente unter Vermittlung des
jeweiligen Formwandteils gemeinsam in ihrer relativen Lage bezüglich den der anderen
Schiene zugeordneten Halterungselementen korrigiert und in einer jeweils eingestellten
Relativposition gehalten werden.
[0051] Die Positionskorrekturlehre 102 umfaßt Rohrhülsen 104, die durch Absenken der Positionskorrekturlehre
102 von oben auf die Schwelle über die Zapfen 100 gesteckt werden. Die Zapfen 100
oder/und die Rohrhülsen 104 können gegen die Annäherungsrichtung der Positionskorrekturlehre
102 an die Schwelle 10 geneigte Eingriffsflächen aufweisen, so daß im Zuge des Absenkens
der Positionskorrekturlehre auf die Schwelle eine allmähliche Korrektur der Lage der
Formwandteile 26 und damit der Lage der der linken Schiene zugeordneten Halterungselemente
einerseits und der der rechten Schiene zugeordneten Halterungselemente andererseits
bewirkt wird. Um durch die Positionskorrektur möglicherweise entstehenden Spalten
oder Kavitäten im Beton, insbesondere zwischen dem Beton und den Verankerungsfüßen
entgegenzuwirken, also von vornherein eine Entstehung derartiger Spalte oder Kavitäten
zu verhindern oder entstandene Spalten oder Kavitäten wieder zu verschließen, ist
es zweckmäßig, während der Korrektur die Halterungselemente oder/und den Beton zumindest
im Bereich der Halterungselemente in leichte Vibration zu versetzen. Dies kann besonders
zweckmäßig dadurch erreicht werden, daß in die Positionskorrekturlehre eine Rüttleranordnung
106 integriert ist, die die Positionskorrekturlehre 102 einschließlich der Rohrhülsen
104 in Vibrationen versetzt, die sich über die Zapfen 100 auf die Formwandteile 26
und damit auf die Halterungselemente 8 und den deren Füße 16 einbettenden Beton überträgt.
[0052] Mittels der Positionskorrekturlehre 102 kann das wichtige Maß a mit hoher Zuverlässigkeit
und Genauigkeit eingestellt und, solange die Positionskorrekturlehre 102 mit den Formwandteilen
26 in Eingriff steht, gehalten werden. Neben einer Korrektur des Maßes a können auch
weitere Freiheitsgrade der Halterungselemente eingestellt oder gehalten werden, beispielsweise
eine Höhenlage der Halterungselemente oder/und eine Ausrichtung der Halterungselemente
in der zum Schienenverlauf orthogonalen Querrichtung oder/und eine Fluchtung der Halterungselemente
in dieser Querrichtung. Hierzu sind beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 an
jedem Formwandteil 26 zwei in Querrichtung im Abstand voneinander angeordnete Zapfen
100 vorgesehen. Durch die Positionskorrekturlehre 102 werden diese Zapfen 100 in Querrichtung
ausgefluchtet, so daß unter Vermittlung der Formwandteile 26 eine entsprechende Fluchtung
der Halterungselemente 8 und dementsprechend Ausrichtung der Halterungselemente in
Querrichtung eingestellt und gehalten wird.
[0053] Wird entsprechend den beschriebenen Ausführungsbeispielen zu einem frühen Zeitpunkt
oder sogar sofort nach dem Befüllen und ggf. Rütteln der Schwellenform die Schwelle
zumindest teilweise entschalt, so ist es sehr zweckmäßig, sehr wasserarmen Beton ohne
große Geschmeidigkeit zu verwenden, der unter Umständen ein vergleichsweise starkes
Rütteln der Schwellenform beim Betoneinfüllen erfordert. Ein solcher Beton ist sehr
hochwertig und. erleidet im Zuge des Aushärtens nur eine geringe Schwindung, was im
Hinblick auf das Einhalten der Sollmaße a, b und c vorteilhaft ist.
[0054] Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung
von Betonschwellen. Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, an einem
durch eine jeweilige Öffnung einer Formwandung einer Schwellenform nach außen vorstehenden
Teil wenigstens eines in die Betonschwelle einzubettenden Halterungselements eine
Positionierungs- oder/und Haltekraft anzulegen. Nach einem zweiten Aspekt ist vorgesehen,
die Schwelle vor dem vollständigen Erhärten der Schwelle teilweise zu entformen, derart,
daß wenigstens ein wenigstens eine Aufnahmeöffnung für ein jeweiliges Halterungselement
aufweisendes Formwandteil zusammen mit dem Halterungselement an der Schwelle verbleibt,
während eine Restform von der Schwelle abgenommen wird, wobei dann das wenigstens
eine Formwandteil zu einem späteren Zeitpunkt nach einem weiteren Erhärten der Schwelle
von der Schwelle entfernt wird unter Zurücklassung des wenigstens einen Halterungsteils
an der Schwelle. Nach einem dritten Aspekt ist vorgesehen, daß die Schwelle wenigstens
teilweise vor vollständiger Erhärtung entformt wird. und daß hierauf mindestens zwei
Schienenhalterungselemente vor vollständiger Erhärtung des Betons auf eine relative
Soll-Lage korrigiert werden. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeichnen sich dadurch aus, dass:
- jeweils mindestens ein Halterungselement (8) in jeweils mindestens eine Aufnahmeöffnung
(30) mindestens eines Formwandteils (26) eingesetzt wird, welches von der Restform
(23) trennbar ist, daß die Restform (23) vor vollständigem Erhärten der Schwelle (10)
von dieser abgenommen wird unter Zurücklassung des wenigstens einen Wandteils (26)
und des mindestens einen Halterungselements (8) an der entformten Schwelle (10) und
daß dieses Wandteil nach weitergehendem Erhärten der Schwelle entfernt wird unter
Zurücklassung des Halterungsteils (8) an der Schwelle;
- die Restform (23) nach dem Einfüllen in die Schwellenform (22) und ggf. einem Verdichten
der Betonmasse in der Schwellenform (22) von der im wesentlichen noch unausgehärteten
Schwelle (10) abgenommen wird;
- zum Abnehmen der Restform (23) eine nach oben offene Einfüllöffnung der Schwellenform
mit einer Deckel (72) geschlossen wird, daß die Schwellenform (22) anschließend derart
gedreht wird, daß die Betonmasse in der Schwellenform auf dem Deckel (72) zu liegen
kommt, und daß dann die Restform (23) von der Betonmasse und dem Deckel abgehoben
wird;
- das jeweilige, wenigstens eine Aufnahmeöffnung (30) aufweisende Formwandteil (26)
ein Schwellenform-Bodenteil ist, das vorzugsweise nach dem Drehen der Schwellenform
(22) auf der Oberseite der Schwelle (10) zurückgelassen wird;
- das wenigstens eine Formwandteil (26) erst nach Erreichen eines Aushärtezustands der
Schwelle von dieser entfernt wird, in dem durch das Entfernen keine Beschädigung der
Schwelle (10) mehr eintreten kann und durch beim Entfernen des Formwandteils (26)
etwa in das Halterungselement (8) eingeleitete Kräfte keine Lageänderung oder Lockerung
bewirken können;
- das Formwandteil (26) während des Aushärtens der Schwelle (10) bis zu seiner Entfernung
von dieser wenigstens zwei Halterungselemente (8) in einer vorgegebenen relativen
Lage fixiert;
- das Formwandteil (26) wenigstens zwei Halterungselemente (8), die einer gemeinsamen
Eisenbahnschiene (12 bzw. 14) eines Gleises zugeordnet sind und die Eisenbahnschiene
ggf. zwischen sich aufnehmen, in einer vorgegebenen relativen, ggf. die Spurhaltung
(a) des Gleises beeinflussenden Lage fixiert;
- wenigstens zwei gesonderte Formwandteile (26) vorgesehen sind, von denen ein erstes
einer ersten Schiene (12) eines Gleises zugeordnete Halterungselemente (8) in einer
vorgegebenen relativen Lage fixiert und ein zweites einer zweiten Schiene (14) eines
Gleises zugeordnete Halterungselemente (8) in einer vorgegebenen relativen Lage fixiert;
- das erste und das zweite Formwandteil (26) durch eine Spurweite-Einstelloder/und Haltelehre
(102) verbunden sind oder - zumindest für ein Einstelloder/und Halte-Zeitintervall
- verbunden werden, um ein für die Spurweite eines Gleises wesentliches relatives
Spurmaß (a) der der ersten Schiene (12) zugeordneten Halterungselemente (8) einerseits
und der der zweiten Schiene (14) zugeordneten Halterungselemente (8) andererseits
einzustellen oder/und zu halten;
- einer Restform (23) mehrere Formwandteile (26) oder mehrere Sätze von Formwandteilen
(26) zugeordnet sind;
- nach Abnehmen der Restform (23) von einer Schwelle (10) unter Zurücklassen des wenigstens
einen Wandteils (26) an der Schwelle diese Restform zusammen mit einem anderen Formwandteil
(26) bzw. einem anderen Satz von Formwandteilen (26) für die Betonschwellenherstellung
weiterverwendet wird;
- die Schwelle (10) wenigstens teilweise vor vollständiger Erhärtung entformt wird und
hierauf mindestens zwei Schienenhalterungselemente (8) vor vollständiger Erhärtung
des Betons auf eine relative Soll-Lage korrigiert werden, vorzugsweise in einem Zustand
des Betons, in dem dieser etwaige, als Folge des Korrigierens entstehende Kavitäten
wieder auffüllen kann;
- die Halterungselemente (8) und der diese umgebende Beton im Zuge des Korrigierens
in Vibration versetzt werden;
- die Halterungselemente (8) hinsichtlich eines für die Spurweite eines Gleises wesentlichen
relativen Spurmaßes (a) in ihren relativen Lagen korrigiert werden;
- wenigstens ein einer ersten Schiene (12) eines Gleises zugeordnetes erstes Halterungselement
(8) und wenigstens ein einer zweiten Schiene (14) des Gleises zugeordnetes zweites
Halterungselement (8) auf einen Soll-Abstand (a) in Querrichtung zu einer Schienenlängsrichtung
korrigiert werden;
- eine vorzugsweise eine Rüttelanordnung (106) aufweisende Spurweite-Einstell- oder/und
Haltelehre (102) zum ein Einstellen oder/und Halten des Soll-Abstands umfassenden
Korrigieren mit den Halterungselementen (8) in Wirkverbindung gebracht wird;
- gleichzeitig mit dem Einstellen oder/und Halten des Soll-Abstands (a) wenigstens ein
weiterer Positionierungsfreiheitsgrad der Halterungselemente (8) eingestellt oder/und
gehalten wird, wie etwa eine Winkelstellung um eine Hochachse oder/und - im Falle
mehrerer erster und mehrerer zweiter Halterungselemente - Fluchtung der Halterungselemente
(8) in Querrichtung oder/und eine relative Höhenlage der Halterungselemente (8);
- die Spurweite-Einstell- oder/und Haltelehre (102) mit den Halterungselementen (8)
unter Vermittlung eines mit dem wenigstens einen ersten Halterungselement (8) in Positionierungseingriff
stehenden ersten Formwandteils (26) und unter Vermittlung eines mit dem wenigstens
einen zweiten Halterungselement (8) in Positionierungseingriff stehenden zweiten Formwandteils
(26) in Wirkverbindung gebracht wird, indem die Spurweite-Einstell- oder/und Haltelehre
(102) jeweils am wenigstens einem Positionierungselement (100), vorzugsweise jeweils
an wenigstens zwei gegeneinander versetzten Positionierungselementen (100) des ersten
bzw. zweiten Formwandteils (26) mit diesem gekoppelt wird;
- die Spurweite-Einstell- oder/und Haltelehre (102) auf die auf einer Oberseite der
teilentformten Schwelle (10) aufliegenden Formwandteile (26) abgesenkt wird, wobei
an den Positionierungselementen ein formschlüssiger, eine Übertragung von Positionierungskräften
ermöglichender Eingriff zwischen der Spurweite-Einstell- oder/und Haltelehre (102)
und dem jeweiligen Formwandteil (26) hergestellt wird, gegebenenfalls indem jeweils
eine vorzugsweise konische Hülse (104) an einem und ein vorzugsweise konischer Bolzen
(100) am anderen von Spurweite-Einstell- oder/und Haltelehre (102) und Formwandteil
(26) ineinandergesteckt werden;
- eine wasserarme Betonmischung verwendet wird, welche sofort oder kurz nach dem Einfüllen
in die Schwellenform (22), ggf. nach Rütteln oder/und glattstreichen, ganz oder teilweise
entformbar ist und im entformten Zustand einerseits nicht einem wesentlichen schwerkraftbedingten
auseinanderfließen unterliegt, andererseits aber noch plastisch genug ist, um eine
Positionskorrektur von eingebetteten Halterungselementen (8) und ggf. diesen zugeordneten
Formwandteilen (26) zuzulassen, vorzugsweise ohne dauernden Verbleib von korrekturbedingten
Kavitäten;
- als Halterungselemente herkömmliche Schienen-Halterungselemente, ggf. sogenannte Pandrol-Fastclips
(8), verwendet werden;
- ein Spannen der Schwelle (10) nach einem hinreichenden Aushärten des Betons vorgesehen
ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung zeichnen sich
dadurch aus, dass:
- eine Abdeckvorrichtung (72) für die Einfüllöffnung und eine Wendevorrichtung zum Wenden
der mit der Abdeckvorrichtung (72) verbundenen Schwellenform (22) vorgesehen ist;
- eine Entschalungsvorrichtung (84, 94) zum Abheben der Schwellenform (22) von der entstandenen
Schwelle vorgesehen ist;
- im Falle der Ausbildung des Formbodens (24) mit mindestens einem entfernbaren Formwandteil
(26), welcher die wenigstens eine Aufnahmeöffnung (30) aufweist, die Entschalungsvorrichtung
auf zwei Stationen verteilt ist, eine erste Entschalungsstation (84) zum Abheben der
Schwellenform (23) unter Zurücklassung des mindestens einen Formwandteils (26) an
der Schwelle (10) und eine zweite Entschalungsstation (94) zum Abnehmen des zunächst
an der Schwelle verbliebenen Formwandteils (26) von der Schwelle (10);
- eine Positionskorrigiervorrichtung (102) zur Korrektur der Relativlage mindestens
zweier Halterungselemente (8) in dem noch plastisch deformierbaren Beton der Schwelle
(10) vorgesehen ist;
- die Positionskorrigiervorrichtung (102) zum Eingriff mit Positionierungselementen
(100) an den Halterungselementen oder/und an die Halterungselemente (8) aufnehmenden
Formwandteilen (26) ausgebildet ist;
- die Positionskorrigiervorrichtung (102) zum Zusammenwirken mit den Halterungselementen
oder/und Formwandteilen (26) an der in Gebrauchslage gewendeten Schwelle nach erfolgter
Entschaltung oder Teilentschalung ausgebildet ist;
- eine von der Schwellenform (22) gesonderte, zum Eingriff mit Positionierungselementen
(100) von mindestens zwei Halterungselementen oder/und von mindestens zwei Formwandteilen
(26) bestimmte Positionskorrekturlehre (102) in einer Positionskorrekturstation eines
Schwellenfertigungswegs vorgesehen ist, in welcher die Betonkonsistenz eine Positionskorrektur
zuläßt;
- der Positionskorrekturlehre (102) zumindest in der Positionskorrekturstation eine
Vibrationseinrichtung (106) zugeordnet ist;
- die Positionskorrekturlehre (102) zur Annäherung in einer zur Schwellenoberseite (18)
im wesentlichen orthogonalen Annäherungsrichtung gegen die Schwelle (10) ausgebildet
ist und relativ zu einander im wesentlichen starr angeordnete Angriffselemente (104)
zum Zusammenwirken mit den Positionierungselementen (100) aufweist;
- die Positionierungselemente (100) oder/und die mit ihnen zusammenwirkenden Angriffselemente
(104) gegen die Annäherungsrichtung geneigte Eingriffsflächen aufweisen, welche im
Zuge der Annäherung der Positionskorrekturlehre (102) an der jeweiligen Schwelle (10)
eine allmähliche Korrektur der Halterungselemente (8) oder/und Formwandteile (26)
relativ zueinander bewirken;
- der Formboden (24) mindestens einen lösbaren Wandteil (26) aufweist, welcher mindestens
eine Aufnahmeöffnung (30) für ein Halterungselement (8) aufweist und von der Formhohlraumseite
her in ein entsprechendes Fenster (29) des Formbodens (24) einsetzbar ist;
- die Traganordnung (56) in einem Formenumlaufweg (86) angeordnet ist, der von einer
mit der Traganordnung ausgerüsteten Füllstation (80) über eine Formabdeckstation (82),
eine Formenwendestation (82) und eine erste Entschalungsstation (84) zurück zur Formfüllstation
(80) führt,
wobei in der Formenabdeckstation (82) die Füllöffnung der Form mit einem Deckel
(72) verschließbar ist, in der Formenwendestation (82) die Schwellenform samt Deckel
wendbar ist und in der ersten Entschalungsstation (84) die Restform (23) von der Schwelle
(10) abhebbar ist unter Zurücklassung des mindestens einen Formwandteils (26) an der
Schwelle;
- von dem Formenumlauf an oder nach der ersten Entschalungsstation (84) ein Schwellenweg
abzweigt, welcher eine Aushärtungsstrecke (88, 90, 92) und dieser nachgeschaltet eine
zweite Entschalungsstation (94) aufweist, in welcher der mindestens eine Formwandteil
von der jeweiligen Schwelle (10) abnehmbar ist, und daß von dieser zweiten Entschalungsstation
(94) ein Rückleitungsweg (96) für die Formwandteile (26) zur Befüllstation (80) verläuft,
wobei die Zahl der umlaufenden Formwandteile (26) größer ist als die Zahl der Formwandteile,
die der Zahl der in Umlauf befindlichen Restformen (23) entspricht.
1. Verfahren zur Herstellung einer Betonschwelle (10), welche mit teilweise eingebetteten
Halterungselementen (8) für Eisenbahnschienen (12, 14) bestückt ist, durch Einsetzen
der Halterungselemente (8) in Aufnahmeöffnungen (30) der Formwandung (24) einer Schwellenform
(22), Einfüllen von flüssiger oder plastischer Betonmasse (B) in einen Formhohlraum
der Schwellenform und anschließendes Entformen der Schwelle (10),
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Einsetzen des mindestens einen Halterungselements (8) in die jeweilige Öffnung
(30) der Formwandung (24) an einem über die Formwandung (24) nach außen vorstehenden
Teil (20) des Halterungselements eine Positionierungs- oder/und Haltekraft angelegt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs- oder/und Haltekraft mittels einer Anlegevorrichtung (36) am
nach außen vorstehenden Teil des Halterungselements angelegt wird, die wenigstens
ein am nach außen vorstehenden Teil (20) angreifendes Eingriffselement (50) aufweist,
das zum Anlegen der Positionierungs- oder/und Haltekraft von einer Position ohne wesentlichen
Kraftanlegeeingriff mit dem nach außen vorstehenden Teil (20) in eine Position mit
Kraftanlegeeingriff mit dem nach außen vorstehenden Teil bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffselement (50) zum Anlegen der Positionierungs- oder/und Haltekraft in
eine Aussparung des Halterungselements (8) eingreift.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs- oder/und Haltekraft durch Umsetzen einer Gravitationskraft aufgebracht
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs- oder/und Haltekraft im Zuge, vorzugsweise in Folge eines Zuordnens
der Schwellenform (22) zu einem Fertigungsrüttler (56), ggf. eines Absetzens der Schwellenform
auf dem Fertigungsrüttler (56), am nach außen vorstehenden Teil (20) des Halterungselements
(8) angelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungselemente (8) maschinell oder manuell vom Formhohlraum her in die Aufnahmeöffnungen
(30) eingesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs- oder/und Haltekraft das Halterungselement gegen einen der Schwellenoberseite
entsprechenden Boden (24) der Schwellenform (22) zieht oder/und daß die Positionierungs-
oder/und Haltekraft einen Anschlagabschnitt (32, 34) des Halterungselements (8) gegen
eine oder/und in ein Dichtung (62) der Aufnahmeöffnung (30) zieht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonmasse erst nach dem Anlegen der Positionierungs- oder/und Haltekraft in
den Formhohlraum eingefüllt wird unter Aufrechterhalten der auf das Halterungselement
(8) wirkenden Haltekraft.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß während oder/und nach dem Einfüllen der Betonmasse die Schwellenform (22) zur Verdichtung
der Betonmasse gerüttelt wird unter Aufrechter-halten der auf das Halterungselement
(8) wirkenden Haltekraft.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einfüllen der Betonmasse bzw. nach dem Rütteln die Einwirkung der Haltekraft
auf das Halterungselement (8) aufgehoben wird, ggf. im Zuge, vorzugsweise in Folge
eines Aufhebens der Zuordnung der Schwellenform (22) zum Fertigungsrüttler (56), ggf.
eines Abhebens der Schwellenform (22) vom Fertigungsrüttler (56).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffselement (50) gegen eine elastische Rückstellkraft in die Position mit
Kraftanlegeeingriff mit dem nach außen vorstehenden Teil (20) bewegt wird, welche
Rückstellkraft zum Rückstellen des Eingriffselements in die Position ohne wesentlichen
Kraftanlegeeingriff dient.
12. Einrichtung zur Herstellung von Betonschwellen, insbesondere unter Anwendung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 - 11, umfassend eine trogartige Schwellenform (22) mit
einem Formhohlraum, dieser begrenzt von einem Formboden (24) und Seitenwänden und
ausgeführt mit einer im Befüllungszustand oben liegenden Einfüllöffnung,
wobei im Formboden mindestens eine Aufnahmeöffnung (30) für das Einsetzen eines Schienenhalterungselements
(8) vorgesehen ist, welches im eingesetzten Zustand an dem Formboden (24) in vorbestimmter
Lage abgestützt ist, oberhalb des Formbodens einen innerhalb des Formhohlraums liegenden
Verankerungsteil (16) und einen unterhalb des Formbodens (24) außerhalb des Formhohlraums
liegenden Schienenhalteteil (20) aufweist, und
ferner umfassend eine Traganordnung (56) zum Tragen der Schwellenform (22) mit oben
liegender Einfüllöffnung während des Füllvorgangs,
gekennzeichnet durch
eine zumindest während des Füllvorgangs an der Unterseite des Formbodens (24) angeordnete
Kraftanlegevorrichtung (36) zum Anlegen einer im wesentlichen abwärts gerichteten
Positionierungs- oder/und Haltekraft an dem Schienenhalteteil (20) des mindestens
einen Schienenhalterungselements.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftanlegevorrichtung (36) mindestens ein Eingriffselement (50) umfaßt, welches
zur Herstellung des Krafteingriffs und zur Ausübung der Anlegekraft beweglich ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffselement (50) zum Eingriff in eine Aussparung des Schienenhalteteils
(20) ausgebildet ist.
15. Einrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Eingriffselement durch eine Führung (52, 54) geführt ist, welche
im Befüllungszustand eine vorbestimmte Position gegenüber dem Formboden (24) einnimmt
und durch ein Kraftgerät (40) in dieser Führung verstellbar ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftgerät (40) ein mechanisches oder hydraulisches Kraftgerät ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftgerät (40) beim oder durch das Positionieren der Schwellenform in einer
Befüllungsstellung aktivierbar ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftgerät ein Stellglied (40) umfaßt, welches beim Positionieren der Schwellenform
in die Befüllungsstellung gegen einen Anschlag (58) trifft.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftanlegevorrichtung (36) wenigstens zum Teil (58) in bleibender Zuordnung
zur Traganordnung (56) angebracht ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftanlegevorrichtung (36) wenigstens zum Teil (40, 56) in bleibender Zuordnung
zur Schwellenform (22) angebracht ist.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Ausbildung des Formbodens (24) mit mindestens einem entfernbaren Formwandteil
(26), welcher die wenigstens eine Aufnahmeöffnung (30) aufweist, die Kraftanlegevorrichtung
wenigstens zum Teil (40, 56) an der Restorm (23) in bleibender Zuordnung angebracht
ist.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftanlegevorrichtung (36) eine Mehrzahl von gemeinsam bewegten Eingriffselementen
(50) zum Eingriff in ein oder mehrere Schienenhalterungselemente (8) aufweist.