Die Erfindung betrifft einen hochelastischen elektrisch isolierenden Stütz-punkt für mit Verankerungen auf einer Tragkonstruktion zu verankernde Schienen eines Gleises für spurgeführte Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Von heutigen Schienenbefestigungen wird erwartet, dass sie zuverlässig, sicher und wartungsfrei sind, bei langem Federweg, hoher Spannkraft, großem Durchschubwiderstand und wirkungsvollem Kippschutz. Außerdem sollte eine vollautomatische Gleisverlegung durch Vormontage aller Teile im Schwellenwerk möglich sein.

Es sind Schienen-Befestigungssysteme bekannt, bei denen beidseits des Schienenfußes nur jeweils eine Schraube in der Unterschwellung verankert ist, wobei eine Schwellenschraube in einen Kunststoff-Dübel, der in der Beton-Unterschwellung vergossen Ist, einschraubbar ist. Dazu gehört z.B. das Vossloh System 300 mit Spannklemme für Feste Fahrbahnen, offenbart durch die Firma Vossloh Rail Systems im internet unter http://www.vossloh-rail-systems.de am 12.05.2004 um 13:57:54 Uhr mit dem Titel "Oberbau 300 mit Spannklemme Ski 15". Eine oder mehrere hochelastische Zwischenplatten unter dem Schienenfuß ersetzen die Elastizität des Schotterbettes. Zur besseren Lastverteilung auf diese, lose auf der Unterschwellung angeordneten Zwischenplatten dient eine sandwichartig eingeschobene stählerne Druckverteilungsplatte, auf der unter Zwischenschaltung üblicher Zwischenlagen die Schiene ruht. Die Winkelführungsplatte, die zur Führung der Seite des Schienenfußes und der rückwärtigen Auflagerung für die Spannklemme zur federnden Verspannung des Schienenfußes dient, ist entsprechend dick ausgeführt. Die Schienenbefestigungsschraube durchgreift also die Winkelführungsplatte und fixiert diese im Rahmen der groben Toleranzen in ihrer Lage sowie die Spannklemme auf dem Schienenfuß. Der rückwärtige Teil der Spannklemme stützt sich auf der Winkelführungsplatte ab und nimmt daher Reaktionskräfte auf, die sich aus der Einsenkung des Schienenfußes und der daraus resultierenden Bewegung der Federschlaufe auf dem Schienenfuß auf. Diese Schienen-Befestigungssysteme können in der Höhe und in der Spurweite regulierbar gestaltet sein.

Die stählerne Platte begrenzt durch ihre Druckverteilungswirkung die Einsenkung der Schiene auf der Unterschwellung bzw. Tragkonstruktion bei Belastung durch überrollende Fahrzeuglasten und somit die Elastizität des Schienenstützpunktes insgesamt. Demgemäß ist der Federweg am Schienenfuß sehr gering und an der rückwärtigen Auflagerseite der Feder auf der Winkelführungsplatte noch geringer.

Ähnlich gestaltet ist der Oberbau Vossloh System W14"Oberbau W 14 mit Spannklemme Skl 14", offenbart im internet unter http://www.vossloh-railsystems.de am 12.05.2004 um 13:57:04 Uhr für Betonschwellen, die üblicherweise auf Schotterbetten liegen. Das Schotterbett wirkt elastisch, sodass bei dieser Bauweise keine dickeren elastischen Unterlagen oder Zwischenplatten erforderlich sind.

Beiden Arten ist gemein: Seitlich wird die Schiene durch Kunststoff-Winkelführungsplatten in Position gehalten; je eine Schwellenschraube durchgreift diese Platte und wird in den im Beton eingegossenen Dübel aus Kunststoff eingeschraubt und fixiert so die Platte in ihrer Lage sowie die Spannklemme auf dem Schienenfuß. Durch den langen elastischen Federweg einer W-förmigen Spannklemme aus Federstahl wird die Schiene dauernd kraftschlüssig verspannt.

Bekannt ist auch aus der Praxis eine andere Form, z.B. der Oberbau Ks, mit Rippenplatte und einer Unterlage / Zwischenlage unter dem Schienenfuß. Die Rippenplatte wird durch je eine Schraube beidseits des Schienenfußes, die entweder in Dübeln in Spannbetonschwellen oder direkt in eine Holzschwelle geschraubt werden, gehalten.

Aus der US-A-2,337,497 ist eine starre Schienenbefestigung bekannt, bei der die auf den Schraubenbolzen sitzenden Befestigungsklemmen die Schiene mit ihrem Schienenfuß und auch die gesamte Konstruktion durch ihren Formschluss und die starre Verschraubung mittels der Muttern starr halten. Deshalb können die beiden Kunststoffplatten, zwischen denen eine metallische, starre Schlenenplatte angeordnet Ist, auch nur eine sehr begrenzte Elastizität besitzen, weil sonst die gesamte starre Konstruktion nicht funktionieren kann.

Aus der DE 199 32 991 A1 ist eine schwingungsdämpfende Einzelstütze aus elastischem Kunststoff bekannt, bei welcher die Schraubenbolzen durch Aussparungen in der obersten Platte aus körnigem Füllstoff oder aus Gummischrot hindurchgeführt und in Dübel eingeschraubt sind, die in eine Schwelle eingesetzt sind. Die Schienenbefestigung umfasst mehrere elastische, übereinander angeordnete Plattenelemente, einschließlich einer höhenausgleichenden Unterlage. Die oberste Platte ist mit einer Vertiefung für den Schienenfuß versehen.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfachen aber wirksamen Stützpunkt für die Oberbauart Feste Fahrbahn, beispielsweise auch für Straßenbahnen, zu schaffen, der gegenüber dem Stand der Technik verbessert und montagefreundlicher ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung umfasst für einen hochelastischen elektrisch isolierenden Stützpunkt für Schienen eines spurgeführten Fahrzeuges beidseits neben dem Schienenfuß je eine Verankerung, umfassend eine in die Tragkonstruktion integrierte Hülse aus Kunststoff, die einen Schraubenbolzen umhüllt, dessen Gewindeende aus der Verankerung zur Schienenseite herausragt, zwischen der Tragkonstruktion und dem Schienenfuß einen Satz von mehreren aufeinander liegenden Kunststoffplatten, die breiter als der Schienenfuß samt zugehöriger federnder Befestigung sind, von denen die obere Platte als Schlenenfußauflage ausgebildet ist, mindestens eine Platte elastisch und rückstellbar für eine vordefinierte Schlenenfußeinsenkung gestaltet ist und alle Platten Durchbrüche für das Gewindeende aufweisen, auf welches eine Mutter zur federnden Verspannung des Schienenfußes aufsetzbar ist.

Bei einem derartigen Stützpunkt kann die Verankerung in einer Unterschwellung, z. B. plattenförmigen Schwellen oder in Ortbeton - im Folgenden allgemein als Tragkonstruktion bezeichnet -angeordnet, z. B. vergossen, sein. Über den nach oben vorstehenden Gewindeteil des Schraubenbolzens kann ein Satz von Kunststoffplatten gestülpt und mit der Verankerung gekoppelt werden. Nach Auflegen der Schiene, gegebenenfalls auf eine auf der obersten Platte des Satzes von Kunststoffplatten angeordneten Zwischenlage zur Verhinderung von Reibbeschädigungen des Stützpunktes, und Aufstülpen der für sich bekannten W-Feder - und hier auch zu verwendenden Feder - auf den Schienenfuß mit rückwärtiger Abstützung auf der obersten Platte, wird eine Mutter auf das Gewindeende geschraubt und angezogen. So ist zugleich die Schiene verspannt und der Satz von Kunststoffplatten kraftschlüssig aufeinander gepresst.

Der große Vorteil dieser Stützpunktversion liegt darin, dass er eine höhere Elastizität aufweist als bisherige Bauformen. Die In einer mittleren Lage der Vielzahl von Platten gelegene stark elastische und rückstellbare Kunststoffplatte bewirkt eine doppelte Elastizität Bei Belastung durch überrollende Lasten, wie z. B. Fahrzeugachsen, sinkt der Schienenfuß um einen zuvor berechneten Betrag ein und presst dabei die beschriebene Platte rückstellbar zusammen. Die Spannklemme am Schienenfuß mit ihrer bekannten speziellen Federcharakteristik folgt der Einsenkung im Sinne einer Teil-Entspannung der Feder, da ihre Position an der Mutter oder dem Kopf des Schraubenbolzens beibehalten wird. Beim Stand der Technik ist ein Federweg an der rückwärtigen Schlaufe, aufliegend auf der Winkelführungsplatte, kaum feststellbar, da die stählerne Druckverteilungsplatte an dieser Stelle keine merkliche Einsenkung der Winkelführungsplatte erlaubt.

Die Erfindung erlaubt nun aber auch eine Einsenkung dieses Teils der Schienenbefestigung bzw. der oberen Platte mit Auflager für den Schienenfuß und die Federschlaufe. Damit ergibt sich auch im Bereich der Federschlaufe, abgewandt von der Schienfußseite, eine Einsenkbewegung des Stützpunktes mit entsprechendem Federweg, hervorgerufen durch die elastische Platte. Damit wird der Stützpunkt der Schiene insgesamt elastischer.

Da die Verankerung mit Vorsprüngen versehen ist, sitzt sie torsionssicher im Beton. Mindestens die unterste Platte, aber zur Versteifung vorzugsweise auch die oberste Platte des Satzes von Kunststoffplatten, ist mit einer Verrippung an der Unterseite ausgestattet. Die unterste Platte kann daher mit der Verrippung formschlüssig in die bei Anwendung von Ortbeton noch frische Beton-Oberfläche der Unterschwellung eingreifen und einen sicheren Sitz erhalten. Werksseitig kann also die Unterschwellung samt Verankerung und unterster Platte hergestellt sein, wenn nicht, wie später beschrieben, der Stützpunkt auf Fester Fahrbahn in situ hergestellt werden soll.

In einer Ausführung soll die oberste Platte des Satzes als Führungsplatte für den Schienenfuß und die Feder ausgebildet sein und ersetzt so eine herkömmliche Winkelführungsplatte und auch eine Rippenplattenfunktion. Außerdem kann die oberste Platte des Satzes als Führung für den Schraubenbolzen ausgestattet sein, z.B. indem dieser zur Führung für einen gewindelosen Teil des Schraubenbolzens mit einer integralen Hülse ausgestattet wird.

Die Verankerung und mindestens eine der Platten sollten form- und / oder kraftschlüssig miteinander koppelbar sein. Dazu kann nach einer Ausführungsform die Umhüllung der Verankerung zum Gewindeende hin konisch sein und die unterste Platte ebenso nach unten einen sich konisch erweiternden Durchbruch aufweisen, der komplementär zum konischen Teil der Umhüllung der Verankerung gestaltet ist. Durch diese Maßnahme können Horizontalkräfte in dieser Ebene von der Verankerung auf die Platten übertragen werden.

Der Zusammenbau und temporäre Halt der Teile des Stützpunktes untereinander bzw. relativ zur Schiene wird durch eine entsprechende komplementäre und steckbare Ausbildung der Teile für ein entsprechendes Fügen der Verankerung zur unteren Platte bzw. des Schraubenbolzens mit seiner temporären Führungsfunktion und Halterungseigenschaften für die Platten und Federn während des Zusammenbaues der Teile unterstützt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1

die Seitenansicht eines Stützpunktes mit einem Teilschnitt durch eine Verankerung und die darüber liegenden Teile;

Fig. 2

die Bauteile eines Stützpunktes in perspektivischer Sicht von unten, jedoch ohne Schiene, Feder, Schraubenmutter und

Fig. 3

die Bauteile eines Stützpunktes in perspektivischer Sicht von oben, jedoch ohne Schiene, Feder, Schraubenmutter.

In einer Tragkonstruktion, z. B. einer Unterschwellung oder einer Betonschwelle 9, sind zwei Verankerungen 10 eingesetzt, die integral einen Schraubenbolzen 8 mit Gewinde umhüllen. Diese Verankerung 10 hat Vorsprünge oder Verrippungen 101 zur torsionssicheren Fixierung in der Betonschwelle 9. In einer Ausführungsform kann die Umhüllung auch als Dübel mit speziellem Kopf zur Ankoppelung des Dübels oder der Umhüllung an eine untere Platte 4 gestaltet sein.

Auf der Unterschwellung ist eine Platte 4 aus beispielsweise Polyamid angeordnet, die an der der Betonschwelle 9 zugewandten Seiten eine Verrippung 41, 42 trägt, die sich in einer frischen Betonschwelle 9 formschlüssig einkrallen kann. An der Unterseite der Platte 4 ist der Durchbruch für die Aufnahme des Schraubenbolzens 8 konisch gestaltet und zwar komplementär zum oberen Ende der Umhüllung bzw. Verankerung 10 des Schraubenbolzens 8. Beispielsweise kann die Verankerung 10 einen Passtell 102 aufweisen, der formschlüssig und passgenau mit einer Aufnahme 43 der Platte 4 kooperiert nach Art einer Presspassung zur Übertragung von horizontalen Kräften auf die Platte 4 und den Schraubenbolzen 8. Damit wird ein Presssitz der Platte 4 auf der Umhüllung bzw. der Verankerung 10 ermöglicht.

Auf der Platte 4 sind eine elastische Platte 5 vordefinierter und für den Einsatzfall berechneter Dicke, die einfedern kann, und eine weitere hochfeste Platte 6 zur Lastübertragung und teilweisen Druckvertellung angeordnet. Zur Schiene 1 hin schließt eine mit einem eingeformten Sitz für den Schienenfuß 3 der Schiene 1 versehene oberste Platte oder Auflageplatte 7 den Stützpunkt nach oben ab. Diese Platte 7 kann integral eine Führung 12 für den Schraubenbolzen 8 aufweisen. Unter dem Fuß 3 der Schiene 1 ist noch eine für sich bekannte elastische Zwischenplatte 2 mit angeformten Rippen 21 zum sicheren Umgreifen der Auflageplatte 7 angeordnet.

Der Schraubenbolzen 8 mit Gewinde am oberen Ende und formschlüssig bzw. kraftschlüssig in der Umhüllung der Verankerung 10 sitzendern anderen Ende ist, kann auf mit dem Gewinde eine nicht gezeigte Feder oder Spannklemme üblicher Bauart aufnehmen und diese mit einer nicht gezeigten Mutter soweit verspannt werden, dass die Schiene sicher, aber elastisch gehalten wird. Dabei stützt sich die Spannklemme auf dem Schienenfuß 3 einerseits und dem Auflager 71 auf der Platte 7 sowie an der Mutter ab. Zugleich wird damit das Paket der Kunststoffplatten 4 - 7 zwischen der Verankerung 10 und der Mutter zusammen gespannt.

Alternativ kann das gesamte Ensemble aus Verankerung und dem Satz von Kunststoffplatten, wie in Fig. 2 dargestellt, zusammengesetzt werden, dann mit Feder und Mutter an der Schiene arretiert und schließlich durch Ortbeton die Verankerung 10 und die unterste Platte 4 in einer Festen Fahrbahn bzw. Tragkonstruktion vergossen werden.