(19)
(11) EP 1 017 906 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
17.12.2003  Patentblatt  2003/51

(21) Anmeldenummer: 98951252.0

(22) Anmeldetag:  02.09.1998
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7E01B 1/00
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE9802/570
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9901/6976 (08.04.1999 Gazette  1999/14)

(54)

SCHIENENANORDNUNG

RAIL SYSTEM

SYSTEME DE RAILS


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FR GB IT LI LU NL PT SE

(30) Priorität: 26.09.1997 DE 19742544

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
12.07.2000  Patentblatt  2000/28

(73) Patentinhaber: PHOENIX AKTIENGESELLSCHAFT
21079 Hamburg (DE)

(72) Erfinder:
  • BLANK, Helmuth
    D-21217 Seevetal (DE)
  • PAHL, Bernd
    D-22547 Hamburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 672 789
EP-A- 0 795 645
DE-A- 2 751 346
DE-A- 4 333 243
GB-A- 2 137 267
EP-A- 0 751 257
WO-A-82/02225
DE-A- 3 935 354
DE-A- 4 335 516
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Schienenanordnung, bestehend aus
    • einem Schienenstrang mit Befestigungsmitteln;
    • Schwellen aus Holz, Beton oder dgl.;
    • einem Unterbau (Schotterbett, feste Fahrbahn), auf dem die Schwellen gelagert sind; sowie aus
    • einem Schwellenschuh aus elastomerem Werkstoff (d.h. aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff), dessen Seitenwand, die nach oben hin breiter wird, die Schwelle ganz oder teilweise umgreift, wobei die Seitenwand an ihrer Innenseite in Form einer biegsamen Lippe ausläuft, die an der Schwelle abdichtend anliegt, sowie vorzugsweise an ihrer Außenseite, und zwar innerhalb des oberen Bereiches, eine im Querschnitt gesehen im wesentlichen rechteckige Nase aufweist; wobei ferner zwischen dem Schwellenschuh und der Unterseite der Schwelle eine elastische Einlage vorhanden ist.


    [0002] Ausgehend von dem eingangs umrissenen Stand der Technik, der in der deutschen Offenlegungsschrift 43 35 516 A1 näher beschrieben ist, besteht die Aufgabe darin, eine Schienenanordnung mit Schwellenschuh bereit zu stellen, bei der sowohl eine horizontale Steifigkeit als auch eine vertikale Einfederung in optimaler Weise gewährleistet ist, vor allem im Hinblick auf die immer bedeutsamer werdende Bauweise der festen Fahrbahn.

    [0003] Gelöst wird nun diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch, daß
    • die Seitenwand des Schwellenschuhes auf ihrer Innenseite ein Rippen-Rillen-System aufweist; und
    • die elastische Einlage mit strangförmig verlaufenden Kanälen versehen ist, die im wesentlichen in einer Ebene liegen, wobei zwei Geometrien von Kanälen auftreten, die alternierend zueinander angeordnet sind.


    [0004] Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 13 genannt.

    [0005] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine Schwelle und einen Schwellenschuh;
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung der Dehnfalte.
    In Verbindung mit diesen Figuren gilt folgende Bezugsziffernliste:
    1
    Schienenanordnung
    2
    Schwelle aus Beton
    3
    Unterbau
    4
    Schwellenschuh aus elastomerem Werkstoff
    5
    elastische Einlage
    6, 6', 6"
    Kanäle mit den Geometrien (A, B)
    7
    Seitenwand des Schwellenschuhes
    8
    Rippen-Rillen-System
    9
    Lippe
    10
    Einkerbung im Bereich der Lippe
    11
    Nase
    12
    Einkerbung im Bereich des Eckbereiches des Schwellenschuhes
    13
    Schwellenschuhboden
    14
    Dehnfalte


    [0006] Nach Fig. 1 weist der Schwellenschuh 4 eine Seitenwand 7 auf, die nach oben hin breiter wird, und zwar unter Bildung einer im wesentlichen dreiecksförmigen Querschnittsgestalt. Dabei umgreift hier die Seitenwand die Schwellen 2 nur teilweise, d.h. innerhalb des unteren Bereiches der Schwelle.

    [0007] Die Seitenwand 7 läuft an ihrer Innenseite in Form einer biegsamen Lippe 9 aus, die an der Schwelle 2 abdichtend anliegt. Zwecks Erhöhung der Elastizität weist diese Lippe eine außenseitige Einkerbung 10 auf. Durch diese konstruktiven Maßnahmen bezüglich der Lippe 9 wird im Rahmen der festen Fahrbahn beim Betonieren das Eindringen von Beton zwischen Schwellenschuh 4 und Schwelle 2 weitestgehend ausgeschlossen.

    [0008] Ferner weist die Seitenwand 7 an ihrer Außenseite, und zwar innerhalb des oberen Bereiches, eine im Querschnitt gesehen im wesentlichen rechteckige Nase 11 auf. Diese Nase gibt die Höhe des Betonniveaus der festen Fahrbahn an.

    [0009] Die Seitenwand 7 weist außerdem auf ihrer Innenseite ein Rippen-Rillen-System 8 mit vorzugsweise wenigstens fünf Rillen auf, das die horizontale Steifigkeit gewährleistet.

    [0010] Der Schwellenschuh 4 weist im Eckbereich zwischen Schwellenschuhboden 13 und Seitenwand 7 eine innenseitige Einkerbung 12 auf, die dem Schwellenschuh eine erhöhte Flexibilität verleiht. Zudem ist der Schwellenschuhboden 13 in seiner Mitte mit einer Dehnfalte 14 versehen, die in Verbindung mit der Fig. 2 noch näher erläutert wird.

    [0011] Die elastische Einlage 5, die wie der Schwellenschuh 4 aus elastomerem Werkstoff besteht, ist mit strangförmig verlaufenden Kanälen 6, 6' und 6" versehen, die im wesentlichen in einer Ebene liegen, wobei zwei Geometrien A und B von Kanälen auftreten. Die Kanäle weisen dabei eine im wesentlichen halbkreis-, halboval- oder halbellipensförmige Querschnittsgestalt auf (im unbelasteten Zustand), wobei die abgeflachten bzw. bogenförmigen Seiten der Kanäle alternierend nach oben bzw. unten zeigen. Die Anzahl n der Kanäle ist ungerade (n = 13). Ferner zeigen die abgeflachten Seiten des in der Mitte angeordneten Kanals 6' wie auch die der beiden Kanäle 6" im Randbereich der elastischen Einlage 5 nach unten. Die elastische Einlage 5 mit diesen konstruktiven Maßnahmen sorgt nun für die vertikale Einfederung.

    [0012] Für den Schwellenschuh 4 und die elastische Einlage 5 gelten folgende zweckmäßige Werkstoffparameter:
    Schwellenschuh SBR/BR-Verschnitt
      Shore Härte A : 63 ± 5
     
    elastische Einlage EPDM
      Shore Härte A : 38 ± 5


    [0013] Die Kurzbezeichnungen bedeuten:
    SBR
    Styrol-Butadien-Kautschuk
    BR
    Butadien-Kautschuk
    EPDM
    Etyhlen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat


    [0014] Fig. 2 zeigt im Rahmen einer vergrößerten Darstellung einen Schwellschuhboden 13 mit Dehnfalte 14, die vorzugsweise aus zwei bis fünf Falten gebildet wird. Durch diese Maßnahme ist eine leichtere Verformung des Schwellenschuhes 4 in vertikaler Richtung gewährleistet.

    [0015] Außerdem werden hier die besonderen Konstruktionsmerkmale der Seitenwand 7 nochmals vergrößert aufgezeigt.


    Ansprüche

    1. Schienenanordnung (1), bestehend aus

    - einem Schienenstrang mit Befestigungsmitteln;

    - Schwellen (2) aus Holz, Beton oder dgl.;

    - einem Unterbau (3), auf dem die Schwellen (2) gelagert sind; sowie aus

    - einem Schwellenschuh (4) aus elastomerem Werkstoff, dessen Seitenwand (7), die nach oben hin breiter wird, die Schwelle (2) ganz oder teilweise umgreift, wobei die Seitenwand an ihrer Innenseite in Form einer biegsamen Lippe (9) ausläuft, die an der Schwelle (2) abdichtend anliegt, sowie vorzugsweise an ihrer Außenseite, und zwar innerhalb des oberen Bereiches, eine im Querschnitt gesehen im wesentlichen rechteckige Nase (11) aufweist; wobei ferner zwischen dem Schwellenschuhboden (13) und der Unterseite der Schwelle (2) eine elastische Einlage (5) vorhanden ist;

    dadurch gekennzeichnet, daß

    - die Seitenwand (7) des Schwellenschuhes (4) auf ihrer Innenseite ein Rippen-Rillen-System (8) aufweist; und

    - die elastische Einlage (5) mit strangförmig verlaufenden Kanälen (6, 6', 6") versehen ist, die im wesentlichen in einer Ebene liegen, wobei zwei Geometrien (A, B) von Kanälen auftreten, die alternierend zueinander angeordnet sind.


     
    2. Schienenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rippen-Rillen-System (8) aus wenigstens fünf Rillen besteht.
     
    3. Schienenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (9) zur Erhöhung der Elastizität eine außen- und/oder innenseitige Einkerbung (10) aufweist.
     
    4. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenschuh (4) im Eckbereich zwischen Schwellenschuhboden (13) und Seitenwand (7) eine innenseitige Einkerbung (12) aufweist.
     
    5. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenschuhboden (13) in seiner Mitte eine Dehnfalte (14) aufweist.
     
    6. Schienenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnfalte (14) aus zwei bis fünf Falten gebildet ist.
     
    7. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (6, 6', 6") eine im wesentlichen halbkreis-, halboval- oder halbellipsenförmige Querschnittsgestalt aufweisen, wobei die abgeflachten bzw. bogenförmigen Seiten der Kanäle alternierend nach oben, d.h. zur Schwelle (2) hin, bzw. nach unten, d.h. zum Schwellenschuhboden (13) hin, zeigen.
     
    8. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl n der Kanäle (6) ungerade ist, und zwar vorzugsweise bei einer Anzahl n = 13.
     
    9. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Seiten des in der Mitte angeordneten Kanals (6') wie auch die der beiden Kanäle (6") im Randbereich der elastischen Einlage (5) nach unten, d.h. zum Schwellenschuhboden (13) hin, zeigen.
     
    10. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenschuh (4) aus einem SBR/BR-Verschnitt besteht.
     
    11. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (5) aus EPDM besteht.
     
    12. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenschuh (4) eine Shore Härte A von 63 ± 5 aufweist.
     
    13. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (5) eine Shore Härte A von 38 ± 5 aufweist.
     


    Claims

    1. Rail arrangement (1), consisting of

    - a continuous rail with fastening means,

    - sleepers (2) made of wood, concrete or the like,

    - a substructure (3) on which the sleepers (2) are mounted, and

    - a sleeper shoe (4) made of elastomer material whose side wall (7), which becomes broader towards the top, wholly or partly embraces the sleeper (2), whereby the side wall on its inside terminates in the form of a flexible lip (9) which bears sealingly on the sleeper (2), and preferably on its outside, inside the upper area, exhibits a nose (11) which is essentially rectangular viewed in cross-section, and whereby furthermore an elastic inlay (5) is present between the bottom (13) of the sleeper shoe and the underside of the sleeper (2),

    characterised in that

    - on its inside the side wall (7) of the sleeper shoe (4) exhibits a system (8) of ribs and grooves, and

    - the elastic inlay (5) is provided with channels (6, 6', 6") which run continuously and essentially lie in one plane, whereby two geometries (A, B) of channels arise which are arranged in alternation with one another.


     
    2. Rail arrangement according to claim 1, characterised in that the system (8) of ribs and grooves consists of at least five grooves.
     
    3. Rail arrangement according to claim 1 or 2, characterised in that the lip (9) exhibits a notch (10) on the outside and/or inside for increased elasticity.
     
    4. Rail arrangement according to one of claims 1 to 3, characterised in that in the corner area between the bottom (13) of the sleeper shoe and the side wall (7) the sleeper shoe (4) exhibits a notch (12) on the inside.
     
    5. Rail arrangement according to one of claims 1 to 4, characterised in that in its middle the bottom (13) of the sleeper shoe exhibits an expansion fold (14).
     
    6. Rail arrangement according to claim 5, characterised in that the expansion fold (14) is formed of two to five folds.
     
    7. Rail arrangement according to one of claims 1 to 6, characterised in that the channels (6, 6', 6") exhibit an essentially semi-circular, semi-oval or semi-elliptical cross-sectional shape, whereby the flattened or curved sides of the channels face alternately upwards, i.e. towards the sleeper (2), and downwards, i.e. towards the bottom (13) of the sleeper shoe.
     
    8. Rail arrangement according to one of claims 1 to 7, characterised in that the number n of channels (6) is uneven, and preferably with a number n = 13.
     
    9. Rail arrangement according to one of claims 1 to 8, characterised in that the flattened sides of the channel (6') disposed in the middle and those of the two channels (6") in the edge area of the elastic inlay (5) face downwards, i.e. towards the bottom (13) of the sleeper shoe.
     
    10. Rail arrangement according to one of claims 1 to 9, characterised in that the sleeper shoe (4) consists of an SBR/BR blend.
     
    11. Rail arrangement according to one of claims 1 to 10, characterised in that the elastic inlay (5) consists of EPDM.
     
    12. Rail arrangement according to one of claims 1 to 11, characterised in that the sleeper shoe (4) exhibits a Shore A hardness of 63 ± 5.
     
    13. Rail arrangement according to one of claims 1 to 12, characterised in that the elastic inlay (5) exhibits a Shore A hardness of 38 ± 5.
     


    Revendications

    1. Système de rails (1 ) composé

    - d'un tronçon de rail muni de moyens de fixation ;

    - de traverses (2) en bois, béton ou analogue ;

    - d'une infrastructure (3), sur laquelle sont montées les traverses (2) ; ainsi que formé de

    - d'un patin de traverse (4) en matériau élastomère, dont la paroi latérale (7), qui s'élargit en allant en direction du haut, entoure la traverse (2) en totalité ou en partie, la paroi latérale évoluant sur sa face intérieure, sous la forme d'une lèvre (9) flexible, appuyant de façon étanche sur la traverse (2), ainsi que, de préférence, sur sa face extérieure et, précisément, à l'intérieur de la zone supérieure, présente, en vue en coupe, un ergot (11) à forme sensiblement rectangulaire ; en outre un insert (5) élastique étant prévu entre le fond de patin de traverse (13) et la face inférieure de la traverse (2),

    caractérisé en ce que

    - la paroi latérale (7) du patin de traverse (4) présente, sur sa face intérieure, un système à nervures et cannelures (8) ; et

    - l'insert élastique (5) est muni de canaux (6, 6', 6") s'étendant en forme de tronçons placés sensiblement dans un plan, deux géométries (A, B) de canaux étant prévues, disposées en alternance les unes par rapport aux autres.


     
    2. Système de rails selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système à nervures-cannelures (8) est formé d'au moins cinq cannelures.
     
    3. Système de rails selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la lèvre (9) présente une entaille (10) en face extérieure ou en face intérieure, dans le but d'augmenter l'élasticité.
     
    4. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le patin de traverse (4) présente, dans la zone d'angle entre le fond de patin de traverse (13) et la paroi latérale (7), une entaille (12) placée en face intérieure.
     
    5. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fond de patin de traverse (3) présente un soufflet de dilatation (14) en son centre.
     
    6. Système de rails selon la revendication 5, caractérisé en ce que le soufflet de dilatation (14) est formé de deux à cinq plis.
     
    7. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les canaux (6, 6', 6") présentent une forme de section transversale sensiblement en demi-cercle, en demi-ovale ou en demi-ellipse, les faces, aplaties ou arquées, des canaux étant tournées en alternance vers le haut, c'est-à-dire vers la traverse (2), respectivement vers le bas, c'est-à-dire vers le fond de patin de traverse (13).
     
    8. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le nombre n de canaux (6) est impair et, précisément de préférence, d'un nombre n=13.
     
    9. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les faces aplaties du canal (6') disposé au centre ainsi qu'également celles des deux canaux (6"), dans la zone de bordure de l'insert élastique (5), sont tournées vers le bas, c'est-à-dire vers le fond de patin de traverse (13).
     
    10. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le patin de traverse (4) est formé d'un coupage SBR/BR.
     
    11. Système de raits selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'insert élastique (5) est formé en EPDM.
     
    12. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le patin de traverse (4) présente une dureté Shore A de 63 ± 5.
     
    13. Système de rails selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'insert élastique (6) présente une dureté Shore A de 38 ± 5.
     




    Zeichnung