[0001] Die Erfindung betrifft ein System zum Befestigen einer Schiene für Schienenfahrzeuge
auf einem Untergrund.
[0002] Dabei umfasst ein erfindungsgemäßes System eine Unterplatte, ein Befestigungsmittel
zum Befestigen der Unterplatte auf dem Untergrund, eine Oberplatte, eine zwischen
der Unterplatte und der Oberplatte angeordnete elastische Zwischenlage, über die die
Oberplatte elastisch gegen die Unterplatte abgestützt ist, und mindestens ein gegen
die Oberplatte verspannbares Federelement, das bei fertig montiertem System eine federnde
Niederhaltekraft auf den Schienenfuß der zu befestigenden Schiene ausübt.
[0003] Befestigungssysteme dieser Art sind in der
DE 28 32 989 C2 und der
DE 28 28 713 A1 beschrieben. Bei diesen bekannten Systemen ist die Oberplatte in einer Aufnahme angeordnet,
die an der von dem Untergrund abgewandten Oberseite der Unterplatte ausgebildet ist,
wobei die elastische Zwischenlage ebenfalls in der Aufnahme angeordnet ist.
[0004] Bei einem solchen Befestigungssystem ist die Oberplatte, auf der die zu befestigende
Schiene bei fertig montiertem System steht, mittels der elastischen Zwischenlage mit
der Unterplatte verkoppelt, über die die eigentliche Fixierung des durch das Befestigungssystem
gebildeten Schienenbefestigungspunkts auf dem jeweiligen Untergrund erfolgt. In der
Praxis ist die zwischen der Ober- und der Unterplatte angeordnete, die Oberplatte
tragende elastische Zwischenlage dabei aus einem hoch elastischen, fest und unlösbar
mit der Oberplatte und der Unterplatte verbundenen Material hergestellt, so dass die
Oberplatte, die Unterplatte und die zwischen ihnen angeordnete Zwischenlage gemeinsam
einen hochelastischen Verbund bilden, auf dem die zu befestigende Schiene gelagert
ist. Vibrationen der Oberplatte, zu denen es beim Überfahren des betreffenden Befestigungspunktes
unvermeidbar kommt, werden daher nur gedämpft in den Untergrund geleitet. Im Ergebnis
lässt sich so eine deutliche Reduzierung der Schallemissionen erzielen.
[0005] Bei dem in der Praxis eingesetzten Befestigungssystem der hier betrachteten Art ist
die üblicherweise aus einem Gummimaterial bestehende elastische Zwischenlage jeweils
sowohl mit den in der Regel aus Stahl oder einem anderen ausreichend festen Material
bestehenden Ober- und Unterplatten stoffschlüssig, beispielsweise durch einen Vulkanisiervorgang,
fest verbunden. Dabei ist die die Oberplatte und die Zwischenlage aufnehmende Aufnahme
der Unterplatte in der Regel als Durchgangsöffnung mit konisch in Richtung der dem
jeweiligen Untergrund zugeordneten Unterseite des Untergrundes zulaufenden Seitenflächen
ausgebildet. Die zwischen der Seitenfläche und den korrespondierend geformten Außenflächen
der Oberplate sitzende elastische Lage trägt dann nicht nur das Gewicht der Oberplatte,
sondern beim Überfahren auch das Gewicht des Schienenfahrzeuges. Dies erweist sich
insbesondere dann als problematisch, wenn der durch das Befestigungssystem gebildete
Schienenbefestigungspunkt beim Überfahren einer schwingenden Belastung mit abwechselnd
in Richtung des Untergrunds und von ihm weg gerichteten Bewegungen ausgesetzt wird.
Während die elastische Lage die in Richtung des Untergrunds wirkenden Druckbelastungen
in der Regel sicher aufnehmen kann, können die von dem Untergrund weggerichteten Kräfte
bei besonders hohen Belastungen eine übermäßige Streckung und eine damit einhergehend
übermäßig hohe Zugbelastung der Zwischenlage verursachen.
[0006] Genauso besteht bei einem Riss der Zwischenlage das Problem, dass die Zwischenlage
bei fortgesetztem Einsatz einem so starken Abrieb unterworfen ist, dass sie nach kurzer
Zeit auch keine ordnungsgemäße Abstützung der Schiene gegen den Untergrund gewährleistet.
Die damit beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug einhergehende Absenkung der auf
der Oberplatte stehenden Schiene kann so groß werden, dass die Schiene übermäßig belastet
wird oder keine ordnungsgemäße Abstützung der Schiene mehr gewährleistet ist.
[0007] Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein System zur Befestigung
einer Schiene für Schienenfahrzeuge zu schaffen, das einerseits die Vorteile eines
Systems der voranstehend erläuterten Art nutzt, bei dem andererseits aber die Lebensdauer
deutlich verbessert ist, indem die Gefahr einer Überlastung der elastischen Zwischenlage
minimiert ist.
[0008] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass ein System zum Befestigen
einer Schiene die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen
eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen
Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend im Einzelnen erläutert.
[0009] Ein erfindungsgemäßes System zum Befestigen einer Schiene für ein Schienenfahrzeug
umfasst dementsprechend zusätzlich zu den eingangs bereits erwähnten Merkmalen mindestens
einen Niederhalter, der einen Befestigungsabschnitt, über den er an dem Untergrund
befestigbar ist, und einen Niederhalterabschnitt aufweist, der bei fertig montiertem,
im Neuzustand befindlichen System mit seinem freien Endabschnitt über einen Seitenabschnitt
der Oberplatte ragt und mit der der Oberplatte zugeordneten Fläche dieses Endabschnitts
oberhalb des ihm zugeordneten Seitenabschnitts der Oberplatte in einem Abstand angeordnet
ist, der dem maximal zulässigen Weg einer Bewegung entspricht, die die Oberplatte
in einer vom Untergrund weg gerichteten Richtung bei Belastung durch ein die Schiene
überfahrendes Schienenfahrzeug ausführt.
[0010] Der erfindungsgemäß vorgesehene Niederhalter begrenzt also bei einem fertig montierten
Befestigungssystem der erfindungsgemäßen Art die Strecke, um die die Oberplatte mit
der auf ihr stehenden Schiene von dem jeweiligen Untergrund abheben kann. Unabhängig
davon, ob die Unterplatte und die Oberplatte durch die Zwischenlage fest miteinander
verbunden sind, ist auf diese Weise sichergestellt, dass die Oberplatte zu keinem
Zeitpunkt soweit abheben kann, dass es zu einer Überlastung der elastischen Zwischenlage
kommt. Im Fall, dass die Oberplatte in einer Aufnahme der Unterplatte sitzt, ist der
Niederhalter so ausgelegt, dass die Oberplatte die in der Unterplatte vorgesehene
Aufnahme zu keinem Zeitpunkt verlassen kann. Selbst dann, wenn die elastische Zwischenlage
in Folge von Alterung oder äußeren Einflüssen soweit ermüdet ist, dass sie ihr ursprüngliches
Volumen nicht mehr einnimmt, ist damit gewährleistet, dass die Schiene noch in dem
durch das erfindungsgemäße System gebildeten Befestigungspunkt gehalten ist.
[0011] Solange die elastische Zwischenlage in ordnungsgemäßem, unversehrten Zustand ist,
erlaubt der erfindungsgemäß vorgesehen Niederhalter gleichzeitig die für die gewünschte
Vibrations- und Schalldämpfung erforderliche Beweglichkeit der Oberplatte. Durch die
erfindungsgemäße Einführung eines Niederhalters steht somit ein Befestigungssystem
für Schienen zur Verfügung, dass nicht nur unter Nutzung der bewährten Grundkonstruktion
eine optimale Minimierung der Schallemissionen ermöglicht, sondern bei dem gleichzeitig
auch auf besonders einfache und kostengünstig zu verwirklichende Weise eine optimale
Betriebssicherheit selbst für den Fall gewährleistet ist, dass die für die schalldämpfende
Funktion wesentliche elastische Zwischenlage hohen Belastungen ausgesetzt wird.
[0012] Besonders effektiv erweist sich die durch einen erfindungsgemäß vorgesehenen Niederhalter
bewirkte Begrenzung des Bewegungsweges der Oberplatte dann, wenn die elastische Zwischenlage
fest mit der Ober- und der Unterplatte verbunden ist.
[0013] Um zu verhindern, dass es beim Anschlagen der Oberplatte an den Niederhalter zu zusätzlichen
Geräuschen oder einem abrasiven Verschleiß von Niederhalter oder Oberplatte kommt,
kann der dem Niederhalter zugeordnete Seitenabschnitt der Oberplatte mit einem elastischen
Material belegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich auch an der
der Oberplatte zugeordneten, mit der Oberplatte gegebenenfalls zusammentreffenden
Fläche des Niederhalters ein entsprechend stoßdämpfendes elastisches Material vorgesehen
sein.
[0014] Ist die Aufnahme der Unterplatte, die die Oberplatte und die Zwischenlage aufnimmt,
wie beim gattungsbildenden Stand der Technik als Durchgangsöffnung ausgebildet und
die Oberplatte von der Zwischenlage getragen, so kann einer mit einem Verschleiß der
Zwischenlage möglicherweise einhergehenden unzulässigen Absenkung der Oberplatte dadurch
entgegengewirkt werden, dass an der dem Untergrund zugeordneten Unterseite der Oberplatte
ein in Richtung des Untergrunds vorstehender Anschlag ausgebildet ist, der bei fertig
montiertem, im Neuzustand befindlichen System in einem bestimmten Abstand zum Untergrund
angeordnet ist. Ist in Folge von Verschleiß das ursprüngliche Volumen der Zwischenlage
soweit reduziert, dass die Oberplatte in die Aufnahme der Unterplatte absinkt, begrenzt
der Anschlag diese Einsenkbewegung so, dass eine unzulässige Absenkung der auf der
Oberplatte stehenden Schiene verhindert wird.
[0015] Gleichzeitig ist der Abstand des an der Unterseite der Oberplatte vorhandenen Anschlags
zum Untergrund, auf dem das Befestigungssystem montiert ist, so bemessen, dass eine
ausreichende elastische Nachgiebigkeit der elastischen Zwischenlage im unverschlissenen
Zustand gewährleistet ist. Auch ein in erfindungsgemäßer Weise an der Unterseite der
Oberplatte vorgesehener Anschlag kann somit einerseits dazu genutzt werden, den Federweg
der elastischen Lage auf ein für ihre dauerhaft zuverlässige Funktion günstiges Maß
zu begrenzen. Andererseits kann mit Hilfe des Anschlags bei zerstörter Zwischenlage
sichergestellt werden, dass die Schiene bis zur Reparatur des jeweiligen Schienenstützpunktes
betriebssicher geführt ist.
[0016] Um bei wiederholt auftretenden großen Ausschlägen der Bewegung der Oberplatte und
damit einhergehenden Kontakten des Anschlags mit dem Untergrund Schallemissionen zu
minimieren, kann der Anschlag von elastischem Material umgeben sein.
[0017] Die Montage eines erfindungsgemäßen Systems wird dann besonders einfach, wenn an
die Unterplatte seitlich ein Montageabschnitt mit mindestens einer Durchführungsöffnung
für das Befestigungsmittel zur Befestigung auf dem Untergrund ausgebildet ist. Eine
optimale Zugänglichkeit ergibt sich dabei dann, wenn der Montageabschnitt an einer
sich zu der Längsseite der zu befestigenden Schiene parallel erstreckenden Seite der
Unterplatte ausgebildet ist.
[0018] Im Fall, dass an der Unterplatte ein Montageabschnitt vorhanden ist, können die für
die Befestigung der Unterplatte an dem Untergrund vorgesehenen Befestigungsmittel
auch zur Befestigung des Niederhalters genutzt werden, wenn der Niederhalter mit seinem
Befestigungsabschnitt auf den Montageabschnitt aufsetzbar ist und in den Befestigungsabschnitt
mindestens eine Durchgangsöffnung eingeformt ist, die in Montagestellung fluchtend
zur Durchgangsöffnung des Montageabschnitts der Unterplatte angeordnet ist.
[0019] Ein sicherer ortsfester Halt des Niederhalters an dem jeweiligen Montageabschnitt
der Unterplatte kann dabei in einfacher Weise dadurch gewährleistet werden, dass an
der dem Untergrund zugewandten Unterseite des Befestigungsabschnitts des Niederhalters
Formelemente ausgebildet sind, die bei fertig montiertem System mit korrespondierend
geformten an der dem Niederhalter zugeordneten Oberseite des Montageabschnitts ausgebildeten
Formelementen formschlüssig zusammenwirken. Indem die Öffnungen von Montageabschnitt
oder Niederhalter als Langlöcher ausgebildet werden, kann darüber hinaus auf einfache
Weise auch noch eine Justierung der Position der Unterplatte in Bezug auf die zu befestigende
Schiene und des Niederhalters in Bezug auf die Unterplatte ermöglicht werden.
[0020] Die lagerichtige Anordnung des Niederhalters an dem jeweiligen Montageabschnitt kann
zusätzlich dadurch unterstützt werden, dass in den Montageabschnitt eine Positionierungsöffnung
eingeformt und an dem Niederhalter ein Zapfen angeformt ist, der bei fertig montiertem
System formschlüssig in die Öffnung des Montageabschnitts greift. Durch eine entsprechend
eindeutige Anordnung oder Formgebung können die Positionierungsöffnung oder der Zapfen
auf einfache Weise so gestaltet werden, dass der Niederhalter jeweils nur in einer
Position an der Unterplatte montiert werden kann.
[0021] Die Oberplatte oder die Unterplatte eines erfindungsgemäßen Systems können in an
sich bekannter Weise aus einem Stahl- oder anderem Metallwerkstoff hergestellt sein.
Hinsichtlich der Gewichtseinsparung kann es jedoch auch zweckmäßig sein, mindestens
eine der Platten aus einem Kunststoffmaterial zu fertigen, das gegebenenfalls faserverstärkt
ist.
[0022] Das Gewicht der Oberplatte kann zudem dadurch minimiert werden, dass in die dem Untergrund
zugeordnete Unterseite der Oberplatte eine Ausnehmung eingeformt ist. Um diese Ausnehmung
im Hinblick auf die damit einhergehende Material- und Gewichtsersparnis einerseits
maximal groß auslegen zu können, andererseits aber auch eine ausreichende Tragfähigkeit
der Oberplatte zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, in der Ausnehmung unterhalb
der Aufstandfläche, auf der die zu befestigende Schiene bei fertig montiertem System
steht, mindestens eine Verstärkungsrippe auszubilden.
[0023] Das Verspannen des für das Niederhalten der zu befestigenden Schiene benötigten Federelements
kann dadurch vereinfacht werden, dass als Spannmittel eine konventionelle Spannschraube
oder ein entsprechend ausgebildeter Schraubenbolzen verwendet wird. Dies erlaubt es
beispielsweise, im Stand der Technik vielfach bewährte Spannklemmen als Federelemente
einzusetzen. Um die Spannschraube zum Verspannen des Federelements auf einfache Weise
montieren zu können, kann an der Oberplatte mindestens eine Aufnahme ausgebildet sein,
an deren Umfangswänden bei fertig montiertem System der Kopf der Schraube oder ein
entsprechend geformter Gegenhalter des jeweils verwendeten Spannelements abgestützt
ist.
[0024] Die Seitenführung der zu befestigenden Schiene kann auch bei einem erfindungsgemäßen
System dadurch verbessert werden, dass in an sich bekannter Weise an der vom Untergrund
abgewandten Oberseite der Oberplatte eine Rippe ausgebildet ist, die eine seitliche
Führung für den Schienenfuß der zu befestigenden Schiene bildet.
[0025] Grundsätzlich ist es denkbar, in einem Befestigungspunkt jeweils ein erfindungsgemäß
ausgebildetes System jeder Längsseite der zu befestigenden Schiene zuzuordnen. Eine
einfach und kostengünstig durchführbare Montage bei gleichzeitig optimaler Funktion
ergibt sich allerdings dann, wenn die Oberplatte, die elastische Lage und die Unterplatte
spiegelsymmetrisch zur Längserstreckung der zu befestigenden Schiene ausgebildet sind,
wenn gleichzeitig die Oberplatte, die elastische Lage und die Unterplatte bei fertig
montiertem System jeweils zu gleichen Teilen über die beiden Längsseiten der zu befestigenden
Schiene hinausstehen und wenn jeder Längsseite der zu befestigenden Schiene jeweils
ein Niederhalter zugeordnet ist.
[0026] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein System zum Befestigen einer Schiene im fertig montierten Zustand in einem Schnitt
quer zur Längserstreckung der Schiene;
- Fig. 2
- das System gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von oben;
- Fig. 3
- eine aus Oberplatte, elastischer Zwischenlage und Unterplatte gebildete Verbindung
in einer der Fig. 1 entsprechenden Schnittansicht;
- Fig. 4
- einen Niederhalter in einer Ansicht von oben;
- Fig. 5
- den Niederhalter gemäß Fig. 4 in einer seitlichen Ansicht;
- Fig. 6
- eine Oberplatte für ein System gemäß Fig. 1 in einer Fig. 1 entsprechenden Schnittansicht;
- Fig. 7
- eine Unterplatte für ein System gemäß Fig. 1 in einer Fig. 1 entsprechenden Schnittansicht.
[0027] Das System 1 zur Befestigung einer Schiene S für ein nicht dargestelltes Schienenfahrzeug
auf einem beispielsweise durch eine Schwelle oder Platte aus Beton, Holz oder Stahl
gebildeten Untergrund U umfasst eine Unterplatte 2, die mit ihrer Unterseite 3 auf
der freien Oberfläche des Untergrunds U aufliegt.
[0028] Die Unterplatte 2 weist quer zur Längserstreckung L der Schiene S betrachtet eine
längliche, rechteckige Form auf. In die Unterplatte 2 ist eine als Durchgangsöffnung
ausgebildete, zentral angeordnete und ebenfalls rechteckig langgestreckt ausgebildete
Aufnahme 4 eingeformt, deren Eckbereiche jeweils abgerundet sind.
[0029] Die die Aufnahme 4 begrenzenden Innenflächen 5 der die Aufnahme 4 umgebenden Wände
6 der Unterplatte 2 sind in Richtung der unteren, dem Untergrund U zugeordneten Öffnung
7 der Aufnahme 3 trichterförmig aufeinander zulaufend ausgerichtet.
[0030] An die sich parallel zur Schiene S erstreckenden Schmalseiten 8,9 der Unterplatte
2 ist jeweils ein Montageabschnitt 10,11 angeformt. In die Montageabschnitte 10,11
sind jeweils zwei als Langlöcher ausgebildete, hier aufgrund der gewählten Darstellungen
nicht sichtbare Durchgangsöffnungen für als Befestigungsmittel dienende Schrauben
12,13,14,15 eingeformt. Im Fall, dass der Untergrund U aus Beton oder einem vergleichbar
festen Material besteht, sind die Schrauben 12 - 15 in in den Untergrund U eingelassene,
hier ebenfalls nicht sichtbare Dübel geschraubt. Handelt es sich bei dem Untergrund
um eine Holzschwelle oder desgleichen, so können die Schrauben 12 - 15 auch direkt
in den Untergrund U geschraubt sein. Jeweils eine der Durchgangsöffnungen für die
Schrauben 12-15 ist in einem der Eckbereiche der Montageabschnitte 10,11 angeordnet.
[0031] Die Durchgangsöffnungen sind jeweils von einer an der freien Oberseite der Montageabschnitte
10,11 ausgebildeten Rastfläche 16,17 umgeben, deren Rasten sich parallel zur jeweiligen
Schmalseite 8,9 der Unterplatte 2 erstrecken.
[0032] Mittig zwischen den Durchgangsöffnungen für die Schrauben 12-15 ist in die Montageabschnitte
10,11 jeweils eine Positionierungsöffnung 18,19 eingeformt.
[0033] Um durch Materialeinsparung das Gewicht der beispielsweise aus einem faserverstärkten
Kunststoff oder einem Gussmetall hergestellten Unterplatte 2 zu reduzieren, sind in
die Unterplatte 2 von ihrer Unterseite 3 her in regelmäßigen Abständen angeordnete,
in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeutete Ausnehmungen 20 in die die Aufnahme
4 umgebenden Wände 6 eingeformt.
[0034] In der zentralen Ausnehmung 4 der Unterplatte sitzt eine ebenfalls aus Kunststoff
oder einem Gussmaterial hergestellte Oberplatte 21, auf deren freien, vom Untergrund
U abgewandte Oberseite eine mittig angeordnete, sich über die Breite B der Oberplatte
21 erstreckende ebene Aufstandfläche 22 ausgebildet ist. Auf der Aufstandfläche 22
liegt eine elastische Lage 23 auf, auf der die Schiene S mit ihrem Schienenfuß F steht.
[0035] Seitlich ist die Aufstandfläche 22 durch jeweils eine sich parallel zu den Schmalseiten
8,9 der Unterplatte 2 über die Breite B erstreckende Rippe 24,25 begrenzt. In die
Rippen 24,25 ist jeweils eine seitlich und nach oben offene Aufnahme 26,27 eingeformt,
in der jeweils eine Spannschraube 28,29 mit ihrem Schraubenkopf so sitzt, dass ihr
Gewindeschaft vom Untergrund U frei aus der jeweiligen Aufnahme 26,27 wegweisend ausgerichtet
ist.
[0036] Die Gewindeschäfte der Spannschrauben 28,29 greifen dabei jeweils durch die Mittelschlaufe
einer als Federelement zum Niederhalten der Schiene S verwendeten
ω-förmigen Spannklemme 30,31. Mit den freien Enden ihrer Federarme wirken die Spannklemmen
30,31 jeweils auf die ihnen zugeordnete Seite des Schienenfußes F. Durch eine auf
den jeweiligen Gewindeschaft geschraubte, auf ihre Mittelschlaufe wirkende Mutter
32,33 sind die Spannklemmen 30,31 dabei gegen die Oberplatte 21 verspannt. Mit Abstand
zu den Rippen 24,25 in Richtung der jeweiligen Schmalseite 8,9 versetzt angeordnete
Führungen 34,35 stützen dabei die Übergangsbereiche zwischen der Mittelschlaufe und
den Federarmen der Spannklemmen 30,31 und stellen so sicher, dass die Federarme der
Spannklemmen 30,31 auch unter hohen Spannkräften ihre optimale Form beibehalten und
die Spannklemmen 30,31 gegen ein Verdrehen geschützt sind.
[0037] Gegenüber den Führungen 34,35 weiter in Richtung der jeweiligen Schmalseiten 8,9
versetzt ist an die Oberplatte 21 jeweils ein über das Niveau der Aufstandfläche 22
schräg nach oben und in Richtung der Schmalseiten 8,9 hinausstehender Seitenabschnitt
36,37 angeformt. In Richtung der Öffnung 7 der Unterplatte 2 setzen sich die Seitenabschnitte
36,37 in eine um die Oberplatte 21 umlaufende Umfangswand 38 fort, die eine von der
dem Untergrund U zugeordneten Unterseite her in die Oberplatte 21 eingeformte Ausnehmung
39 umgibt. Die ineinander übergehenden, der Innenfläche 5 der Aufnahme 4 zugeordneten
Außenflächen 40 der Seitenabschnitte 36,37 und der Umfangswand 38 laufen in Richtung
der Öffnung 7 der Aufnahme 3 unter dem gleichen Winkel konisch zu wie die Innenflächen
5.
[0038] An der Dachseite der Ausnehmung 39 sind parallel und mit Abstand zueinander drei
Verstärkungsrippen 41 ausgebildet, die sich im Bereich der Aufstandfläche 22 in Richtung
der Längserstreckung L der Schiene S über die Breite der Ausnehmung 39 erstrecken.
Trotz des im Bereich der Ausnehmung 39 eingesparten Materials weist die Oberplatte
21 auf diese Weise eine für die Abstützung der Schiene S sicher ausreichende Tragfähigkeit
auf.
[0039] An ihren dem Untergrund U zugeordneten Ende ist an die Umfangswand 38 der Oberplatte
21 ein um die Öffnung der Ausnehmung 39 umlaufender Kragen 42 angeformt, an dessen
dem Untergrund U zugeordneten Unterseite ein ebenfalls um die Ausnehmung 39 umlaufender
Anschlag 43 in Form eines über eine geringe Höhe vorstehenden Stegs ausgebildet ist.
[0040] Die Außenabmessungen der Oberplatte 21 sind in Bezug auf die Innenabmessungen der
Aufnahme 4 der Unterplatte 2 so bemessen, dass bei in die Aufnahme 4 angeordneter
Oberplatte 21 zwischen deren Außenfläche 40 und der Innenfläche 5 der Aufnahme 4 ein
gleichmäßiger Abstand vorhanden ist. Dieser Abstand ist durch eine elastische Zwischenlage
44, die eine besonders hohe Elastizität besitzt, gefüllt, die durch Vulkanisation
sowohl mit der Außenfläche 40 der Oberplatte 21 als auch mit der Innenfläche 5 der
Unterplatte 2 stoffschlüssig fest verbunden ist. Das Gummimaterial, aus dem die elastische
Zwischenlage 44 gebildet ist, ist dabei einerseits über die Seitenabschnitte 36,37
gezogen und bedeckt andererseits unter Freilassung der dem Untergrund U zugeordneten
Unterseite des Anschlags 43 den Kragen 42. Die Dicke der auf dem Kragen 42 liegenden
Lage aus elastischem Gummimaterial ist dabei größer als die Höhe des Anschlags 43.
[0041] Im fertig montierten Neuzustand hält die elastische Zwischenlage 44 die Oberplatte
21 mit der von ihr getragenen Schiene S in einem definierten Abstand a zu der freien
Oberseite des Untergrunds U. Der Abstand a ist dabei unter Berücksichtigung der Federeigenschaften
der elastischen Zwischenlage 44 und der Höhe des Anschlags 43 so bemessen, dass er
größer ist als die maximale Auslenkung der Oberplatte 21 beim Überfahren durch ein
Schienenfahrzeug. Auf diese Weise steht der bei unverschlissener Zwischenlage 44 für
deren schall- und vibrationsdämpfende Wirkung erforderliche Federweg sicher zur Verfügung.
[0042] Ermüdet die Zwischenlage 44 aufgrund von Alterung oder anderen äußeren Einflüssen,
so senkt sich die Oberplatte 21 gegebenenfalls in Richtung des Untergrunds U ab. Diese
Einsenkbewegung wird jedoch durch den Anschlag 43 begrenzt, so dass eine die Schiene
S möglicherweise gefährdende übergroße Absenkung der Oberplatte 21 verhindert wird.
[0043] Eine von dem Untergrund U weg nach oben weisende Bewegung der Oberplatte 21 ist durch
zwei Niederhalter 45,46 begrenzt, von denen jeweils einer auf einem der Montageabschnitte
10,11 der Unterplatte 2 angeordnet ist.
[0044] Die Niederhalter 45,46 weisen jeweils einen Befestigungsabschnitt 47 auf, dessen
Breite der Breite B der Unterplatte 2 entspricht. In die seitlichen Endbereiche des
Befestigungsabschnitts 47 ist jeweils eine Durchgangsöffnung 48,49 eingeformt, deren
Langlochform und Position so gewählt sind, dass die Durchgangsöffnungen 48,49 bei
fertig montiertem System 1 jeweils fluchtend und glatt überdeckend zu den in die Montageabschnitte
10,11 eingeformten Durchgangsöffnungen für die Schrauben 12-15 angeordnet sind. Gleichzeitig
sind an der den Montageabschnitten 10,11 zugeordneten Unterseiten der Befestigungsabschnitte
jeweils die Durchgangsöffnungen 48,49 umgebende Rastflächen 50,51 ausgebildet, deren
Rasten korrespondierend zu den Rasten der an den Montageabschnitten 10,11 ausgebildeten
Rastflächen 16,17 ausgebildet sind. Bei auf die Montageflächen 10,11 aufgesetzten
Niederhaltern 45,46 greifen die Rasten der Rastflächen 16,17 und 50,51 jeweils formschlüssig
ineinander. Ein mittig zwischen den Rastflächen 50,51 an die Unterseite des Befestigungsabschnitts
47 angeformter Zapfen 57 greift im fertig montierten Zustand in die korrespondierend
geformte Positionierungsöffnung 18,19 des jeweiligen Montageabschnitts 10,11 und gewährleistet
so die lagerichtige Anordnung des jeweiligen Niederhalters 45,46.
[0045] Auf der Oberseite des Befestigungsabschnitts 47 der Niederhalter 45,46 ist jeweils
ebenfalls eine die jeweilige Durchgangsöffnung 48,49 umgebende Rastfläche 52,53 ausgebildet.
Die Rasten dieser Rastflächen wirken mit entsprechend geformten Rasten zusammen, die
an der Unterseite von Unterlegscheiben ausgebildet sind, über die die Befestigungsschrauben
12-15 mit ihren Schraubenköpfen jeweils auf den jeweiligen Befestigungsabschnitt 47
wirken.
[0046] Neben dem Befestigungsabschnitt 47 weisen die Niederhalter 45,46 jeweils einen Niederhalterabschnitt
54 auf, der sich auf dem Befestigungsabschnitt 47 erhebt und eine Höhe und eine so
gebogene Form aufweist, dass er bei fertig montiertem System 1 mit seinem vorderen
freien Endabschnitt 55 oberhalb des dem jeweiligen Niederhalter 45,46 zugeordneten
Seitenabschnitts 36,37 angeordnet ist. Der Niederhalterabschnitt 54 ist dabei durch
drei parallel zueinander angeordnete Streben 54a,54b,54c gebildet, die auf dem Befestigungsabschnitt
47 stehen und an ihrem vom Befestigungsabschnitt 47 abgewandten Ende gemeinsam den
parallel zum Befestigungsabschnitt 47 ausgerichteten Endabschnitt 55 tragen.
[0047] Im Neuzustand des Systems 1 ist die in dieser Position unmittelbar dem jeweiligen
Seitenabschnitt 36,37 zugeordnete Unterseite 56 des Endabschnitts 55 der Niederhalter
45,46 mit einem definierten Abstand b oberhalb der freien mit dem elastischen Material
bedeckten Oberkante des jeweiligen Seitenabschnitts 36,37 angeordnet. Wie der Abstand
a ist auch der Abstand b dabei unter Berücksichtigung der Federeigenschaften der elastischen
Zwischenlage 44 so bemessen, dass er größer ist als die maximale Auslenkung der Oberplatte
21 beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug. Auf diese Weise steht der bei unverschlissener
Zwischenlage 44 für deren schall- und vibrationsdämpfende Wirkung erforderliche Federweg
sicher zur Verfügung. Treten dagegen Belastungen auf, die zu einem übermäßigen Ausschlagen
der Oberplatte 21 in eine weg vom Untergrund U gerichtete Richtung führen würden,
so bilden die Niederhalter 45,46 einen Anschlag, durch den eine Überlastung der elastischen
Zwischenlage 44 sicher verhindert wird. Die Niederhalter 45,46 können dabei so ausgelegt
sein, dass sie ein Abheben der Oberplatte 21 auch dann noch verhindern, wenn es im
Dauerbetrieb zu einer großen Zahl von Berührungen zwischen dem jeweiligen Niederhalter
45,46 und der Oberplatte kommt, oder sie können so ausgelegt sein, dass sie nur in
einem selten auftretenden Notfall ein Brechen der elastischen Verbindung zwischen
der Oberplatte 21 und der Unterplatte 2 verhindern.
BEZUGSZEICHEN
[0048]
- 1
- System zur Befestigung der Schiene
- 2
- Unterplatte
- 3
- Unterseite der Unterplatte
- 4
- Aufnahme
- 5
- Innenflächen
- 6
- die Aufnahme 3 umgebende Wände
- 7
- Öffnung der Aufnahme 3
- 8,9
- Schmalseiten der Unterplatte 2
- 10,11
- Montageabschnitte
- 12-15
- Schrauben
- 16,17
- Rastfläche
- 18,19
- Positionierungsöffnungen
- 20
- Ausnehmungen
- 21
- Oberplatte
- 22
- Aufstandfläche
- 23
- elastische Lage
- 24,25
- Rippen
- 26,27
- Aufnahmen
- 28,29
- Spannschraube
- 30,31
- Spannklemmen
- 32,33
- Mutter
- 34,35
- Führungen
- 36,37
- Seitenabschnitte der Oberplatte 21
- 38
- die Ausnehmung umgebende Umfangswand
- 39
- Ausnehmung
- 40
- Außenfläche der Seitenabschnitte 36,37 und der Umfangswand 38
- 41
- Verstärkungsrippen
- 42
- Kragen
- 43
- umlaufender Anschlag
- 44
- elastische Zwischenlage
- 45,46
- Niederhalter
- 47
- Befestigungsabschnitt
- 48,49
- Durchgangsöffnungen
- 50-53
- Rastflächen
- 54
- Niederhalterabschnitt der Niederhalter 45,46
- 54a-54c
- Stege
- 55
- Endabschnitt der Niederhalter 45,46
- 56
- Unterseite des Endabschnitts 55
- 57
- Zapfen
- a
- Abstand
- b
- Abstand
- B
- Breite der Oberplatte 21
- F
- Schienenfuß der Schiene S
- L
- Längserstreckung der Schiene S
- S
- Schiene
- U
- Untergrund
1. System zum Befestigen einer Schiene (S) für Schienenfahrzeuge auf einem Untergrund
(U) umfassend:
- eine Unterplatte (2),
- Befestigungsmittel (12-15) zum Befestigen der Unterplatte (2) auf dem Untergrund
(U),
- eine Oberplatte (21),
- eine zwischen der Unterplatte (2) und der Oberplatte (21) angeordnete elastische
Zwischenlage (44), über die die Oberplatte (21) elastisch gegen die Unterplatte (2)
abgestützt ist, und
- mindestens ein gegen die Oberplatte (21) verspannbares Federelement (30,31), das
bei fertig montiertem System (1) eine federnde Niederhaltekraft auf den Schienenfuß
(F) der zu befestigenden Schiene (S) ausübt,
gekennzeichnet durch mindestens einen Niederhalter (45,46), der einen Befestigungsabschnitt (47), über
den er an dem Untergrund (U) befestigbar ist, und einen Niederhalterabschnitt (54)
aufweist, der bei fertig montiertem, im Neuzustand befindlichen System (1) mit seinem
freien Endabschnitt (55) über einen Seitenabschnitt (36,37) der Oberplatte (21) ragt
und mit der der Oberplatte (21) zugeordneten Fläche (56) dieses Endabschnitts (55)
oberhalb des ihm zugeordneten Seitenabschnitts der Oberplatte (21) in einem Abstand
(b) angeordnet ist, der dem maximal zulässigen Weg einer Bewegung entspricht, die
die Oberplatte (21) in einer vom Untergrund (U) weg gerichteten Richtung bei Belastung
durch ein die Schiene (S) überfahrendes Schienenfahrzeug ausführt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (21) in einer Aufnahme (4) angeordnet ist, die an der von dem Untergrund
(U) abgewandten Oberseite der Unterplatte (2) ausgebildet ist.
3. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Zwischenlage (44) fest mit der Ober-und der Unterplatte (21,2) verbunden
ist.
4. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Niederhalter (45,46) zugeordnete Seitenabschnitt (36,37) der Oberplatte (21)
mit einem elastischen Material belegt ist.
5. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Oberplatte (21) und die Zwischenlage (44) aufnehmende Aufnahme der Unterplatte
(2) als Durchgangsöffnung (4) ausgebildet ist und die Oberplatte (21) von der Zwischenlage
(44) getragen ist.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Untergrund (U) zugeordneten Unterseite der Oberplatte (21) ein in Richtung
des Untergrunds (U) vorstehender Anschlag (43) ausgebildet ist, der im Neuzustand
des Systems (1) in einem bestimmten Abstand (a) zum Untergrund (U) angeordnet ist.
7. System nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Anschlag (43) von elastischem Material umgeben ist.
8. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Unterplatte (2) seitlich ein Montageabschnitt (10,11) mit mindestens einer
Durchführungsöffnung für das Befestigungsmittel (12-15) zur Befestigung auf dem Untergrund
(U) ausgebildet ist.
9. System nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Niederhalter (45,46) mit seinem Befestigungsabschnitt (47) auf den Montageabschnitt
(10,11) aufsetzbar ist und in den Befestigungsabschnitt (47) mindestens eine Durchgangsöffnung
(48,49) eingeformt ist, die in Montagestellung fluchtend zur Durchgangsöffnung des
Montageabschnitts (10,11) der Unterplatte (2) angeordnet ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Untergrund (U) zugewandten Unterseite des Befestigungsabschnitts (47)
des Niederhalters (46,47) Formelemente (50,51) ausgebildet sind, die bei fertig montiertem
System (1) mit korrespondierend geformten an der dem Niederhalter (46,47) zugeordneten
Oberseite des Montageabschnitts (10,11) ausgebildeten Formelementen (16,17) formschlüssig
zusammenwirken.
11. System nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass in den Montageabschnitt (10,11) eine Positionierungsöffnung (18,19) eingeformt und
an dem Niederhalter (45,46) ein Zapfen (57) angeformt ist, der bei fertig montiertem
System (1) formschlüssig in die Öffnung (18,19) des Montageabschnitts (10,11) greift.
12. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die dem Untergrund (U) zugeordnete Unterseite der Oberplatte (21) eine Ausnehmung
(39) eingeformt ist.
13. System nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass in der Ausnehmung (39) unterhalb der Aufstandfläche (22), auf der die zu befestigende
Schiene (S) bei fertig montiertem System (1) steht, mindestens eine Verstärkungsrippe
(41) ausgebildet ist.
14. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannschraube (28,29) zum Verspannen des Federelements (30,31) vorgesehen ist
und dass an der Oberplatte (21) mindestens eine Aufnahme (26,27) ausgebildet ist, in der bei
fertig montiertem System (1) der Kopf der Schraube (26,27) abgestützt ist.
15. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der vom Untergrund (U) abgewandten Oberseite der Oberplatte (21) eine Rippe (24,25)
ausgebildet ist, die eine seitliche Führung für den Schienenfuß (F) der zu befestigenden
Schiene (S) bildet.
16. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (21), die elastische Zwischenlage (44) und die Unterplatte (2) spiegelsymmetrisch
zur Längserstreckung (L) der zu befestigenden Schiene (S) ausgebildet sind, dass die Oberplatte (21), die elastische Zwischenlage (44) und die Unterplatte (2) bei
fertig montiertem System (1) jeweils zu gleichen Teilen über die beiden Längsseiten
der zu befestigenden Schiene (S) hinausstehen und dass jeder Längsseite der zu befestigenden Schiene (S) jeweils ein Niederhalter (45,46)
zugeordnet ist.