(19)
(11) EP 0 898 015 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
24.02.1999  Patentblatt  1999/08

(21) Anmeldenummer: 98114603.8

(22) Anmeldetag:  04.08.1998
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6E01B 1/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 16.08.1997 DE 19735449

(71) Anmelder: BWG Butzbacher Weichenbau Gesellschaft mbH & Co. KG
D-35510 Butzbach (DE)

(72) Erfinder:
  • Dietze, Hans-Ulrich, Dr.-Ing.
    14789 Wusterwitz (DE)
  • Wolff, Martin, Dipl.-Ing.
    14774 Brandenburg (DE)
  • Schmedders, Stefan, Dipl.-Ing.
    35510 Butzbach (DE)
  • König, Elke
    61239 Ober-Mörlen (DE)

(74) Vertreter: Stoffregen, Hans-Herbert, Dr. Dipl.-Phys. 
Patentanwalt, Friedrich-Ebert-Anlage 11b
63450 Hanau
63450 Hanau (DE)

   


(54) Unterlage wie Schwelle


(57) Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterlage wie Schwelle (16) für ein Gleis bzw. einen Abschnitt eines solchen, wobei die Unterlage in und/oder auf einer Bettung (18) wie Schotterbett angeordnet ist. Um eine möglichst flächige Krafteinleitung von der Schwelle in die Bettung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass sich zwischen der Unterlage (16) und der Bettung (18) zumindest bereichsweise eine einen aushärtbaren sich an die Bettung anpassbaren Füllstoff enthaltende flexible Aufnahme (10) erstreckt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterlage wie Schwelle für ein Gleis bzw. einen Abschnitt eines solchen, wobei die Unterlage in und/oder auf einer Bettung wie Schotterbett angeordnet ist.

[0002] Bei gleisgebundenen Fahrzeugen sollen über die Bettung die von Unterlagen wie Schwellen übertragenen Kräfte möglichst gleichmäßig auf den Unterbau verteilt werden. Auch soll die Bettung dem Gleis ein ausreichender Widerstand gegen Quer- und Längsverschiebungen sowie durch Luft- und Wasserdurchlässigkeit eine trockene Unterlage bieten und die Oberfläche des Bahn vor Frost schützen. Auch muss der Bettungsstoff widerstandsfähig gegen Zerdrücken durch Stopfwerkzeuge, gegen Frost sowie sonstige Witterungseinflüsse sein. Dabei hat sich Schotter als Bettung mit einer Körnung zwischen 30 bis 65 mm für übliche Gleise als vorteilhaft erwiesen.

[0003] Durch die Körnung des Schotters, wobei scharfkantige Bettungsstoffe gegenüber runden bevorzugt werden, sind die Unterlagen wie Schwellen im Wesentlichen nur punktuell abgestützt, über die die Kräfte übertragen werden. Hierdurch bedingt entstehen hohe Drücke, die zum einen eine hohe Belastung der Schwellen bewirken und zum anderen dazu führen können, dass die Bettung im gewissen Umfang fließt, so dass in regelmäßigen Abständen eine Überprüfung und gegebenenfalls ein Nachstopfen erfolgen muss.

[0004] Aus der EP 0 105 560 ist eine Gleisbettung bekannt, bei der Schwellen auf mit Ballastmaterial wie Schotter, Stein, Sand oder elastischem Material gefüllten Hüllen wie Säcken abgestützt sind. Dabei sind die Hüllen oder Säcke derart porös und durchlässig, dass Luft und Wasser Zugang zu den, Inhalt der Hüllen oder Säcke haben.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unterlage der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine Kraftübertragung in die Bettung gleichmäßig erfolgt, wobei eine zur Veränderung der Bettung erfolgende Relativbewegung zwischen der Unterlage und der Bettung selbst weitgehend ausgeschlossen sein soll.

[0006] Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass sich zwischen der Unterlage und der Bettung zumindest bereichsweise eine einen aushärtbaren, sich an die Bettung anpassbaren Füllstoff aufweisende flexible Aufnahme erstreckt, die insbesondere von der Unterlage ausgeht und bettungsseitig mit der Unterlage verbunden ist.

[0007] Erfindungsgemäß wird eine Zwischenschicht zwischen der Unterlage wie Schwelle und der Bettung wie Schotterbett angeordnet, die zunächst fließfähig vorliegt, um sich an die Oberflächengeometrie der Bettung anzupassen, um sodann auszuhärten. Hierdurch werden die Hohlräume zwischen der Unterlagenunterseite und der Bettung weitgehend ausgefüllt, so dass eine in, Wesentlichen flächige oder erheblich flächige und nicht - wie nach dem Stand der Technik - eine im Wesentlichen punktuelle Kraftableitung erfolgt.

[0008] Ferner ist durch das Ausfüllen der Freiräume eine Verzahnung zwischen der Unterlage und der Bettung gegeben, die eine weitgehende Unverrückbarkeit ermöglicht. Hierdurch ist ein besonders hervorzuhebender Vorteil der Erfindung zu sehen.

[0009] Losgelöst hiervon sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass der ausgehärtete Füllstoff im Wesentlichen unelastische Eigenschaften aufweist, so dass durch die aushärtbare "Zwischenschicht" sich eine Änderung der Federsteifigkeit zwischen Unterlage und Bettung nicht ergibt.

[0010] Die Aufnahme sollte eine verschließbare Öffnung wie Ventil zum Befüllen der Aufnahme mit dem aushärtbaren Füllstoff aufweisen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, dass zu jedem Zeitpunkt, also auch nach längerer Benutzung ein Nachfüllen der Aufnahme möglich ist, um gegebenenfalls entstandene Hohlräume zwischen der Aufnahme und der Bettung und damit zwischen der Unterlage und dieser erneut ausfüllen zu können.

[0011] Die Aufnahme weist vorzugsweise eine Schlauch- oder Sackform auf, wobei die Aufnahme derart flexibel sein muss, dass in der Bettung wie Schotterbett unterlagenseitig vorhandene Freiräume zumindest oberflächenseitig bereichsweise ausfüllbar sind.

[0012] Bei dem Füllstoff selbst handelt es sich vorzugsweise um ein Reaktionsharz- oder -kunststoffmaterial, das durch chemische Reaktion abbindet, sich jedoch mit der Aufnahme selbst nicht verbindet. Als Füllstoffe kommen beispielsweise Epoxid-, Polyurethan- oder Polyestermaterialien oder Mischungen dieser in Frage. Dabei können Zusatzfüllstoffe oder Fasern wie Glasfasern mitenthalten bzw. vermischt sein.

[0013] Um sicherzustellen, dass die Aufnahme durch die Bettung nicht zerstört wird, insbesondere dann, wenn es sich um einen scharfkantigen Stoff handelt, ist vorgesehen, dass die Aufnahme aus gewebearmiertem Material besteht. Als geeignete Materialien sind PVC, Polyethylen und Polyamid zu nennen.

[0014] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.

[0015] Es zeigen:
Fig. 1
eine Draufsicht einer mit einer Schwelle verbindbaren Aufnahme für aushärtbares Material und
Fig. 2
einen Querschnitt einer auf einem Schotterbett angeordneten Schwelle mit zwischen diesen angeordneter Aufnahme gemäß Fig. 1.


[0016] In der Fig. 1 ist eine Draufsicht einer als z. B. Foliensack ausgebildeten rechteckförmigen Aufnahme 10 dargestellt, die über einen durch ein nicht dargestelltes Ventil verschließbaren Ansatz 12 mit einer aushärtbaren Harz- und/oder Kunststoffmischung befüllbar ist, die gegebenenfalls durch chemische Reaktion aushärtbar ist. Dabei ist die Aufnahme 10 unterseitig an einer Schwelle 16 befestigt, die ihrerseits auf einer Bettung wie Schotterbett 18 angeordnet ist. Somit befindet sich zwischen dem Schotterbett 18 und der Unterseite der Schwelle 16 die Aufnahme wie der Foliensack 10, der über einen Schlauch 14 mit den aushärtbaren Materialien befüllbar ist.

[0017] Aufgrund der Flexibilität des Foliensacks 10 kann dieser bettungsseitig durch das aushärtbare Material die Zwischenräume des Schotterbetts bzw. dessen Materials zumindest oberflächenseitig in einem Umfang ausfüllen, so dass die Schwelle 16 nach Aushärten des Materials auf einer quasi geschlossenen Fläche aufliegt. Somit kann eine flächige Krafteinleitung in das Schotterbett 18 erfolgen.

[0018] Gleichzeitig ist durch das zumindest bereichsweise Ausfüllen der schwellenseitigen Freiräume der Bettung 18 eine Verzahnung zwischen der Schwelle 16 und der Bettung 18 gegeben, so dass eine Relativbewegung in einem Umfang unterbunden werden kann, der im Vergleich zu üblichen Bettungen in erheblich längeren Zeitabständen eine Überprüfung und gegebenenfalls ein Nachstopfen erforderlich macht.

[0019] Die Aufnahme 10 besteht vorzugsweise aus einem gewebearmierten Material z.B. aus PVC, Polyethylen oder Polyamid. Als Füllstoffe kommen Epoxidharz-, Polyurethan- oder Polyestermaterialien und/oder Mischungen dieser in Frage. Insbesondere ist ein Reaktionsmaterial wie Ein- oder Zweikomponentenharz vorgesehen, das durch chemische Reaktion abbindet, wobei jedoch eine Reaktion mit der Aufnahme 10 auszuschließen ist, um die Möglichkeit zu schaffen, dass auch nach bereits ausgehärtetem Füllstoff ein weiteres Befüllen der Aufnahme 10 erfolgen kann.

[0020] Die verwendeten Materialien sollten jedoch eine Materialeigenschaft derart aufweisen, dass sich eine unelastische Füllschicht ergibt, durch die die Widerstandsmomente im Vergleich zu üblichen Schwellenanordnungen nicht verändert werden.

[0021] Typische Abmessungen einer Aufnahme 10 sind:
  • Breite gleich bzw. geringfügig schmaler als die Breite der Schwelle 16,
  • Länge gleich oder geringfügig kleiner als die Länge der Schwelle 16, wobei auch gezielt ein Verlauf nur unter bestimmten Bereichen der Schwelle erfolgen kann.



Ansprüche

1. Unterlage wie Schwelle (16) für ein Gleis- bzw. einen Abschnitt eines solchen, wobei die Unterlage in und/oder auf einer Bettung (18) wie Schotterbett angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich zwischen der Unterlage (16) und der Bettung (18) zumindest bereichsweise eine einen aushärtbaren sich an die Bettung anpassbaren Füllstoff aufweisende flexible Aufnahme (10) erstreckt.
 
2. Unterlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme (10) von der Unterlage (16) ausgeht und/oder bettungsseitig mit der Unterlage verbunden ist.
 
3. Unterlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme (10) eine verschließbare Öffnung (12) wie Ventil zum Befüllen der Aufnahme mit dem aushärtbaren Füllstoff aufweist.
 
4. Unterlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme (10) eine Schlauch- oder Sackform mit in Draufsicht vorzugsweise rechteckförmiger Geometrie aufweist, und dass insbesondere die Aufnahme derart flexibel ist, dass unterlagenseitige Freiräume der Bettung zumindest oberflächenseitig bereich-weise ausfüllbar sind.
 
5. Unterlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme (10) nach dem Aushärten des Füllstoffs mit der Bettung (18) verzahnt ist.
 
6. Unterlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Füllstoff durch chemisches Abbinden aushärtet und/oder ein Mehrkomponenten-Harz oder -kunststoffmaterial ist oder ein solches enthält und/oder nach seinem Aushärten im Wesentlichen unelastisch ist.
 
7. Unterlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Füllstoff ein Epoxid-, ein Polyurethan- und/oder Polyester-Material ist oder dieses enthält.
 
8. Unterlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme (10) aus gewebearmiertem Material, insbesondere aus PVC-, Polyethylen- oder Polyamid-Material besteht oder dieses enthält.
 
9. Unterlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem aushärtbarem Füllstoff und der Aufnahme beziehungsweise deren innenseitiger Beschichtung eine verbindende Reaktion unterbleibt.
 
10. Unterlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Füllstoff Zusatzfüllstoffe wie Fasern vermischt sind.
 




Zeichnung