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(11) | EP 1 331 310 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Einrichtung zur elastischen Lagerung einer Rillenschiene |
| (57) Eine Einrichtung zur elastischen Lagerung einer Rillenschiene weist eine unterhalb
des Schienenfußes (1) angeordnete elastische Platte (6), beiderseits des Schienensteges
(2) angeordnete Stützteile (8) und auf den vom Schienensteg (2) abgewandten Seiten
der Stützteile (8) angeordnete elastische Lagen (9) auf. Beidseitig des Schienenstegs
(2) ist jeweils ein Lagerteil (7) vorgesehen, welches zumindest aus dem Stützteil
(8) und der auf der vom Schienensteg (2) abgewandten Seite des Stützteils (8) angeordneten
und mit dem Stützteil (8) fest verbundenen elastischen Lage (9) besteht und welches
am Schienensteg (2) anliegt. An der vom Schienensteg (2) abgewandten Seitenwand (22)
eines jeweiligen Lagerteils (7) ist ein dreidimensionales Montagegitter (10) fest
mit dem Lagerteil (7) verbunden, wobei das Montagegitter (10) zur Verankerung der
Einrichtung im die Einrichtung umgebenden Beton (11) zumindest um einen Teil seiner
Höhe (H) über die Seitenwand (22) des Lagerteils (7) vorsteht. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elastischen Lagerung einer Rillenschiene mit einem Schienenfuß, einem eine Spurrille aufweisenden Schienenkopf und einem den Schienenfuß und den Schienenkopf verbindenden Schienensteg, wobei die Einrichtung eine unterhalb des Schienenfußes angeordnete elastische Platte, beiderseits des Schienensteges angeordnete Stützteile und auf den vom Schienensteg abgewandten Seiten der Stützteile angeordnete elastische Lagen aufweist.
[0002] Eine solche Einrichtung wurde z.B. durch die EP 0 308 876 B1 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist ein im Querschnitt U-förmiger Profilkörper vorgesehen, dessen Schenkel an ihren freien Enden mit gegeneinander und damit gegen den Schienenkopf gerichteten Kopfleisten versehen sind. Dieser Profilkörper weist eine äußere Schale auf, die aus einer Bodenplatte, zwei Seitenwangen, welche äußere Stützteile der bekannten Einrichtung bilden, und den bereits erwähnten beiden Kopfleisten besteht, durch die eine insgesamt hinterschnittene U-Form gebildet ist, wobei die Kopfleisten an dem Schienenkopf anliegen. Im verlegten und eingebauten Zustand liegt das umgebende Bodenmaterial, wie z.B. Fahrbahnplatten, an der im wesentlichen glatten Außenseite der äußeren Stützteile an.
[0003] Weiters weist die bekannte Einrichtung eine innere Schale aus zelligem Polyurethan-Elastomer auf, die aus einem Bodenteil, zwei Seitenteilen, die an den Innenseiten der Schenkeln des U-förmigen Profiles der äußeren Schale anliegen, und zwei Kopfteile, die an der Unterseite der Kopfleisten gehalten sind, gebildet ist. Diese Teile der inneren Schale sind mit den korrespondierenden Teilen der äußeren Schale fest verbunden, jedoch nicht mit den übrigen Teilen der inneren Schale.
[0004] Die Teile der äußeren Schale des Profilkörpers sind fest miteinander verbunden, wobei jedoch die Seitenwangen elastisch federnd nach außen gebogen werden können, um die Schiene und Füllsteine, die innere Stützteile darstellen und meist aus Beton gefertigt sind und zur Stützung der Seitenwangen der äußeren Schale von innen her dienen, in das Profil einsetzen zu können. Dabei stützen sich die Füllsteine an der Schiene und den Seitenteilen der inneren Schale ab. Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist die relativ aufwendige Herstellung und Montage.
[0005] Auch kommt es, wenn dieser Profilkörper in die Fahrbahn einbetoniert wird, im Laufe der Zeit zu einem Eindringen von Wasser zwischen dem Profilkörper und dem angrenzenden Beton, wobei Frostaufbrüche im Beton die Folge sind.
[0006] Weiters kommt es beim Überfahren der Gleise durch ein Schienenfahrzeug zu einer gewissen Schwingung bzw. Auslenkung des Schienenkopfes. Eine Schienenlagerung muß so ausgebildet sein, daß sie solche Auslenkungen auf die geringen erlaubten Werte begrenzt. Die bei der aus der EP 0308876 B1 vorbekannten Einrichtung am Schienenkopf anliegenden Kopfleisten müssen daher aus einem relativ starren Material bestehen, um eben diese Auslenkungen des Schienenkopfes ausreichend begrenzen zu können, wodurch aber die Schwingungsdämpfung beeinträchtigt wird und es zu Lärmbelästigungen der Anrainer kommt.
[0007] Eine weitere Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der AT 172 157 B bekannt. Um ein Eindringen von Wasser zwischen den Stützteilen und den elastischen Lagen zu vermeiden sind die elastischen Lagen mit einer Vorspannung zwischen den Stützteilen und dem umgebenden Beton der Straßendecke eingebaut.
[0008] Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine verbesserte Einrichtung der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und einfach montierbar ist und eine elastische Lagerung der Schiene bei einer definierten Begrenzung der Auslenkung des Schienenkopfes auch in einem Dauereinsatz ermöglicht.
[0009] Erfindungsgemäß wird dies bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
[0010] Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, daß durch die Lagerteile eine sehr gute Abstützung des Schienensteges und damit auch des Schienenkopfes gegeben ist, wobei durch die elastische Lage eine entsprechende Dämpfung bei der Übertragung von Schwingungen gewährleistet ist. Auch lassen sich die Lagerteile sehr leicht montieren. Weiters wird durch das dreidimensionale Gitter eine sehr gute Verbindung zwischen den Lagerteilen und dem die Einrichtung umgebenden Beton erreicht. Ablösungen zwischen den Lagerteilen und dem Beton können dadurch auch nach einer längeren Einsatzzeit verhindert werden, so daß keine Zwischenräume für eindringendes Wasser entstehen und Frostaufbrüche vermieden werden.
[0011] In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Montagegitter im Material der mit den Stützteilen fest verbundenen elastischen Lagen eingebettet bzw. in dieses einkaschiert. Es wird dadurch eine äußerst stabile und haltbare materialschlüssige Verbindung zwischen dem Montagegitter und der elastischen Lage und ein insgesamt sehr einfacher Aufbau der elastischen Schienenlagerung erreicht.
[0012] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung in perspektivischer Darstellung;
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung und
- Fig. 3
- eine schematische perspektivische Darstellung eines dreidimensionalen Montagegitters.
[0013] Die erfindungsgemäße Einrichtung dient zur elastischen Lagerung einer Schiene 20, die einen Schienenfuß 1 aufweist, der über einen Schienensteg 2 mit einem Schienenkopf 3 verbunden ist. Dieser Schienenkopf 3 weist eine Spurrille 4 auf.
[0014] An der Unterseite des Schienenfußes 1 ist eine elastische Platte 6 befestigt, die vorzugsweise mit dem Schienenfuß 1 verklebt ist. Die elastische Platte 6 liegt auf einem Untergrund 5 auf, der z.B. durch eine Stahlbetonplatte gebildet ist, wobei zur Festlegung der korrekten Höhenlage des Schienenkopfes 3 Höhenausgleichsplatten zwischen dem Untergrund 5 und der elastischen Platte 6 angebracht werden können.
[0015] Links und rechts des Schienensteges 2 sind Lagerteile 7 angeordnet, die jeweils ein Stützteil 8 und eine elastische Lage 9 umfassen. Das Stützteil 8 liegt am Steg 2 der Schiene 20 an und ist zweckmäßigerweise mit dem Schienensteg 2 verklebt. Die Stützteile 8 sind an den zwischen dem Schienenkopf 3 und dem Schienenfuß 1 liegenden Bereich, der auch als "Laschenkammer" bezeichnet wird, angepaßt, und füllen diesen Bereich mit geringem Spiel aus.
[0016] Die Stützteile 8 sind aus einem relativ harten und unelastischen Material hergestellt. Dieses Material soll jedoch nicht spröde sein und muß die bei der Belastung durch die bei der Verformung der Schiene 20 auftretenden Kräfte aufnehmen können, ohne zu brechen. Die Stützteile 8 könnten theoretisch auch aus Beton oder Metall hergestellt sein, doch wird ein Kunststoffmaterial für die Herstellung dieser Teile bevorzugt. So kann z.B. ein Elastomer mit hoher Steifigkeit, eventuell auch in Form eines Kautschuk-Elastomers zur Herstellung der Stützteile 8, 10 verwendet werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft ein zelliges bzw. geschäumtes PU-Elastomer mit einer Dichte von mindestens 150 kg/m3, beispielsweise mit einer Dichte im Bereich von 250kg/m3, zu verwenden.
[0017] Die elastischen Lagen 9 ragen über die Oberseiten der Stützteile 8 hinaus und liegen im eingebauten Zustand an den Seitenwänden des Schienenkopfes 3 an. Weiters ragen die elastischen Lagen 9 an den Unterseiten der Stützteile 7 über diese hinaus und liegen seitlich an der elastischen Platte 6 an.
[0018] Die elastische Lage 9 besteht zweckmäßigerweise aus einem Elastomer, vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff in Form eines zelligen bzw. geschäumten PU-Elastomers. Es sind aber auch andere geschäumte Elastomere einsetzbar. Dabei sind unter dem Begriff Elastomere auch Kautschuk-Materialien im Sinne von Kautschuk-Elastomeren, beispielsweise Moosgummi, zu verstehen.
[0019] Die Stützteile 8 übertragen Bewegungen des Schienensteges 2 und des Schienenkopfes 3 auf die elastische Lage 9, wobei diese Bewegungen von der Lage 9 aufgenommen und gedämpft werden. Dabei begrenzt der an die elastische Lage 9 seitlich anschließende Beton 11 die Bewegungen des Schienensteges 2 und damit des Schienenkopfes 3 in definierter Weise.
[0020] An den vom Schienensteg 2 abgewandten Seitenwänden 22 der Lagerteile 7 sind fest mit den Lagerteilen 7 verbundene Montagegitter 10 angebracht. Ein solches dreidimensionales Montagegitter 10, welches sich in einem räumlichen Bereich erstreckt, der neben einer Längen- und Breitenausdehnung auch eine bestimmte Höhe H aufweist, ist in Fig. 3 schematisch dargestellt, wobei die gedachten ungefähren Begrenzungskanten der Übersichtlichkeit halber durch Linien 23 angedeutet sind. Das Gitter besteht aus räumlich verschlauften Fäden oder Schnüren 21, die vorzugsweise aus einem Kunststoff bestehen, beispielsweise PP, PA oder PE und eine gewisse Elastizität aufweisen. Solche Gitter werden beispielsweise als Drainagegitter eingesetzt und sind kommerziell erhältlich. Beispielsweise beträgt die Höhe H des Gitters etwa 10mm. Zur Befestigung des Gitters an der elastischen Lage 9 wäre es theoretisch denkbar und möglich, auf der äußeren Seitenwand 22 der elastischen Lage 9 eine relativ dicke Klebschicht aufzubringen, in welche das Montagegitter 10 eingedrückt wird. Bevorzugt ist es jedoch, das Montagegitter 10 über einen Teil seiner Höhe H, beispielsweise über etwa die Hälfte seiner Höhe H im Material der elastischen Lage 9 einzubetten. Hierzu kann das Montagegitter 10 bei der Herstellung der elastischen Lage 9 vor deren Aushärtung in das somit zähflüssige Material dieser Lage eingedrückt werden, wobei beim Aushärten des Elastomers der elastischen Lage 9 das Gitter materialschlüssig in der elastischen Lage 9 eingebunden wird.
[0021] Bei der Montage der Schienen 20 werden zunächst die elastischen Platten 6 an der Unterseite der Schienenfüße 1 angeklebt. Die linken und die rechten Lagerteile 7 werden an den Schienensteg 2 geklebt, wobei die elastische Lage 9 nach oben und unten über die Stützteile 8 übersteht. Die Schienen 20 werden durch Höhenausgleichsplatten aus Kunststoff in der Höhe nivelliert. In der Folge wird die Baugrube bis zur vorgegebenen Höhe mit Beton 11 ausgegossen, der an die elastischen Lagen 9 seitlich angrenzt und in den über die Seitenwände 22 der elastischen Lagen 9 vorstehenden Teil des Montagegitters 10 eindringt, so daß bei der Aushärtung des Betons 10 eine Verankerung der Lagerteile 7 und somit der Schiene 20 im Beton 11 erfolgt. Eine den Straßenbelag bildende Asphaltschicht 12 wird auf diese Betonschicht aufgebracht, wobei bevorzugterweise ein Spalt zum Schienenkopf 3 bzw. zur an diesem anliegenden elastischen Zwischenlage 9 verbleibt. Dieser Spalt wird anschließend mit einer Vergußmasse vergossen, welche Verbindungsstücke 13 ausbildet. Dabei ist eine bituminöse Vergußmasse bevorzugt, doch können auch andere Vergußmassen, z.B. Kunstharze verwendet werden.
[0022] Auch andere Arten des Einbaus der Einrichtung sind denkbar und möglich, beispielsweise könnten auf einer Sauberkeitsschicht Schwellen ausgelegt werden, beispielsweise mit einer Länge von 10 bis 20 cm, wobei die Schienen in einer Aussparung geführt werden und an den Schwellen befestigt werden.
[0023] Die Stützteile 8 könnten mit den elastischen Lagen 9 grundsätzlich durch eine Verklebung verbunden sein. Bevorzugt ist es jedoch, die elastische Lage 9 beidseitig überstehend in eine Form einzulegen und das den Stützteil 8 bildende Material in die Form einzugießen, wodurch eine Verbindung dieser Teile bewirkt wird, eventuell unter Zwischenschaltung von Haftlagen.
[0024] Grundsätzlich wäre es denkbar und möglich, daß die Lagerteile 7 weitere Lagen oder Teile umfassen. Beispielsweise könnte an den dem Schienensteg 2 zugewandten Seiten der Stützteile 8 eine weitere Lage angebracht sein. Auch könnte an der vom Schienensteg abgewandten Seite der elastischen Lage 9 eine weitere Lage bzw. ein weiteres Stützteil angeordnet sein. Das Montagegitter 10 wäre dann an der Außenseite dieser weiteren Lage zu befestigen, wobei diese Außenseite in diesem Fall die vom Schienensteg 2 abgewandte Seitenwand 22 des Lagerteils 7 bilden würde.
Legende zu den Hinweisziffern:
1. Einrichtung zur elastischen Lagerung einer Rillenschiene mit einem Schienenfuß (1),
einem eine Spurrille (4) aufweisenden Schienenkopf (3) und einem den Schienenfuß (1)
und den Schienenkopf (3) verbindenden Schienensteg (2), wobei die Einrichtung eine
unterhalb des Schienenfußes (1) angeordnete elastische Platte (6), beiderseits des
Schienensteges (2) angeordnete Stützteile (8) und auf den vom Schienensteg (2) abgewandten
Seiten der Stützteile (8) angeordnete elastische Lagen (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Schienenstegs (2) jeweils ein Lagerteil (7) vorgesehen ist, welches
zumindest aus dem Stützteil (8) und der auf der vom Schienensteg (2) abgewandten Seite
des Stützteils (8) angeordneten und mit dem Stützteil (8) fest verbundenen elastischen
Lage (9) besteht und welches am Schienensteg (2) anliegt, und daß an der vom Schienensteg
(2) abgewandten Seitenwand (22) eines jeweiligen Lagerteils (7) ein dreidimensionales
Montagegitter (10) fest mit dem Lagerteil (7) verbunden ist, wobei das Montagegitter
(10) zur Verankerung der Einrichtung im die Einrichtung umgebenden Beton (11) zumindest
um einen Teil seiner Höhe (H) über die Seitenwand (22) des Lagerteils (7) vorsteht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig des Schienenstegs (2) an diesem anliegenden Lagerteile (7) am Schienensteg
(2) angeklebt sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagegitter (10) über einen Teil ihrer Höhe (H) im Material der Lagerteile
(7) eingebettet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagegitter (10) im Material der mit dem Stützteil (8) fest verbundenen elastischen
Lagen (9) eingebettet sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Lagen (9) aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise aus einem
geschäumten PU-Elastomer bestehen.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützteile (8) aus einem gegenüber dem Material der elastischen Lagen (9) härteren
Kunststoff bestehen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützteile (9) aus einem geschäumten PU-Elastomer, vorzugsweise mit einer Dichte
von mindestens 150 kg/m3, nochmals vorzugsweise mit einer Dichte im Bereich von 250 kg/m3 bestehen.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Lagen (9) der Lagerteile (7) über die oberen Ränder der Stützteile
(8) hinausragen und beidseitig am Schienenkopf (3) anliegen.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Lagen (9) der Lagerteile (7) über die Unterseiten der Stützteile
(8) hinausragen und an der elastischen Platte (6) anliegen.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Platte (6) an der Unterseite des Schienenfußes (1) angeklebt ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Lagen (9) gegenüber der Vertikalen in Richtung zum Schienenkopf (3)
geneigt verlaufen.