Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung betrifft ein brandhemmendes Schienenkammerfüllelement zum Einbau in
die Schienenkammer einer Schiene, z.B. eines Straßenbahn-, Eisenbahn- oder U-Bahn-Gleises,
sowie brandhemmende Elastomerformteile.
Hintergrund der Erfindung
[0002] Die Erfindung betrifft Schienenkammerfüllelemente für Schienen, wobei insbesondere
beide Schienenkammern der Schiene mit Schienenkammerfüllelementen gefüllt werden und
jeweils eine Vielzahl von stirnseitig aneinandergefügten Schienenkammerfüllelementen
einen sich links bzw. rechts längs entlang der Schiene erstreckenden Strang in der
Schienenkammer bilden. Die Erfindung betrifft auch Elastomerformteile, insbesondere
als Schienenkammerfüllelemente.
[0003] Es ist seit längerer Zeit bekannt, Schienen von Schienengleisen, insbesondere Straßenbahnschienen
mit sogenannten Schienenkammerfüllelementen oder kurz Kammerfüllelementen zu versehen.
Solche Kammerfüllelemente werden in die Schienenkammer zwischen Schienenkopf und Schienenfuß
eingesetzt. Ein Beispiel für ein Schienenkammerfüllelement findet sich z.B. in der
DE 40 04 208 C2.
[0004] Mitunter werden solche Kammerfüllelemente an der der Schiene abgewandten Seite durch
einen sich anschließenden Straßenbelag, der an das Kammerfüllelement herangewalzt
ist, z.B. an Bahnübergängen, an der Schiene gehalten. Gegebenenfalls sollen Kammerfüllelemente
aber auch ohne seitlich stützenden Straßenbelag in der Schienenkammer festsitzen und
werden daher teilweise in die Schienenkammer geklemmt oder geklebt. Beispiele für
geklemmte Kammerfüllelemente finden sich z. B. in der
DE 197 09 111 A1 oder der
EP 0 726 359 B1. Die
EP 0 726 359 B1 betrifft u.a. Kammerfüllelemente, die speziell zum Befahren mit bereiften Straßenfahrzeugen
entlang dem Schienengleis hergerichtet sind, z.B. um eine Notfahrbahn für Rettungsfahrzeuge
bereit zu stellen. Die Befahrung dieser Kammerfüllelemente kann auch stattfinden,
wenn sie nicht von einem Straßenbelag seitlich gestützt werden, sondern z.B. ein sogenanntes
Rasengleis vorliegt, da diese Kammerfüllelemente eine hinreichende Tragfähigkeit und
Arretierung an der Schiene aufweisen. Es ist ersichtlich, dass in diesem Fall besondere
Anforderungen an die Stabilität des Kammerfüllelementes und dessen Befestigung an
der Schiene gestellt werden müssen, damit z.B. das Kammerfüllelement beim Befahren
nicht aus der Schienenkammer herausspringt.
[0005] Die Schienen sind meist in regelmäßigen Abständen am Untergrund, z.B. auf Schwellen,
mit Schienenbefestigungseinrichtungen festgeschraubt. Solche Befestigungseinrichtungen
können unterschiedlich ausgebildet sein. So können die Schienen z.B. derart gegen
die Schwellen verspannt sein, dass Spannklemmen, z.B. W-, K- oder Nabla-Klemmen die
Schienenfüße übergreifen und mittels Befestigungsschrauben in den Schwellen verschraubt
sind. Auch können z.B. die Schienenfüße von Klemmplatten übergriffen werden, welche
von Muttern jeweils an einem Gewindeanker gehalten werden, welcher wiederum fest in
einer Dübelbohrung in den Schwellen verankert ist. Insbesondere bei Straßenbahnschienen
werden dabei auch elektrisch isolierende Komponenten verwendet, um Streuströme zu
vermindern.
[0006] Es ist ferner bekannt, schwingungsdämpfende Gleis- oder Schienenlagerungssysteme
an Straßenbahnschienen einzusetzen, welche den durch Schwingung entstehenden Körperschall
beim Überfahren der Straßenbahn vermindern. Hierbei werden Bettungskissen z.B. aus
Polyurethan, dessen Härtegrad und Elastizität speziell an die Belastung und Schwingungsdämpfungsanforderung
unter dem Schienenfuß angepasst ist oder gemäß der
EP 2 295 636 A1 Bettungselemente aus gebundenem Gummiregenerat verwendet. Derartige schwingungsdämpfende
Gleis- oder Schienenlagerungssysteme werden gemäß DIN 45673-8 als kontinuierliche
elastische Schienenlagerung bezeichnet. Solche Gleis- oder Schienenlagerungssysteme
verwenden teilweise den Schienenfuß seitlich umgreifende Schienenfußprofile und werden
ggf. mit Schienenkammerfüllelementen kombiniert, wie z.B. in der
EP 2 295 636 A1 und der
DE 20 2015 104 683 gezeigt ist.
[0007] Wenn Schienenkammerfüllelemente lediglich in die zugehörige Schienenkammer geklemmt,
aber nicht geklebt werden, sind ersichtlich hohe Anforderungen an die Formgebung zu
stellen, damit die Schienenkammerfüllelemente einerseits gut einsetzbar sind und andererseits
gegen Herausrutschen gesichert sind. Weiter sind an die Materialien aus denen Schienenkammerfüllelemente
hergestellt werden, je nach Anwendung gewisse Anforderungen hinsichtlich der Wasserdichtigkeit,
Stabilität, Temperaturbeständigkeit sowohl gegen hohe Temperaturen als auch gegen
Frost, Tausalzbeständigkeit, und nicht zuletzt Streustromisolationsfähigkeit zu stellen.
Es spielen aber auch Umweltschutzaspekte eine Rolle. Diesbezüglich haben sich Schienenkammerfüllelemente
aus vulkanisiertem Gummi oder Polyurethan-gebundenem Gummigranulat, insbesondere zumindest
teilweise aus recycelten Altreifen etabliert. Dieses Material weist unter anderem
eine hinreichende Belastbarkeit und Shore-Härte für den Einsatzzweck auf. Auf der
anderen Seite sorgt die Stabilität und Härte dieses Materials für einen gewissen Aufwand
beim Einbau. Typischerweise werden diese Schienenkammerfüllelemente vor Ort von Bauarbeitern
manuell an die Schiene angesetzt und mit einem Hammer in die Schienenkammer eingehämmert.
[0008] Bei Baumaßnahmen, bei welchen Schienengleise mit derartigen Kammerfüllelementen versehen
werden, geht es häufig um viele Kilometer Gleisstrecke. Daher besteht ein großer Kostendruck
und bereits kleine Verbesserungen, die geringfügige Kosteneinsparungen mit sich bringen,
insbesondere in öffentlichen Gebotsverfahren, können einen entscheidenden Wettbewerbsvorsprung
bedeuten. Diese können z.B. in geringfügig niedrigeren Herstell-, Vorhalte- und/oder
Logistikkosten und vor allem in einer etwas arbeitszeiteffizienteren Montage liegen.
Ferner steht selbstverständlich auch hier die Qualität im Vordergrund, d.h. es soll
eine dauerhafte Verbindung mit der Schiene gewährleistet sein, die den hier auftretenden
Vibrationen und gegebenenfalls auftretenden externen Belastungskräften langfristig
standhält. Ferner ist insbesondere bei Straßenbahnschienen eine gute Streustromisolierung
von Belang.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
[0009] Zusätzlich zu den vorgenannten Anforderungen an Schienenkammerfüllelemente haben
sich die Erfinder nun dem Problem gestellt, Schienenkammerfüllelemente zu entwickeln,
die auch brandhemmende Eigenschaften aufweisen und die dabei besonders einfach und
kostengünstig herstellbar sind.
[0010] Unter Verbesserung der Brandschutzeigenschaften wurde ein Schienenkammerfüllelement
bzw. Elastomerformteil entwickelt, welches die vorgenannten Anforderungen hinsichtlich
der Stabilität, der auszuhaltenden Belastungskräfte und auch die Anforderung der möglichst
niedrigen Herstellungskosten als Wettbewerbsvorteil weiterhin erfüllt, aber zudem
auch brandhemmende Eigenschaften aufweist.
[0011] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Schienenkammerfüllelement
und ein Elastomerformteil bereit zu stellen, welches brandhemmend ist, einfach und
kostengünstig herstellbar und grundsätzlich so einfach zu verarbeiten ist, wie die
bisherigen Schienenkammerfüllelemente. Bei der Herstellung des Schienenkammerfüllelements
bzw. des Elastomerformteils ist dabei in vorteilhafter Weise kein zusätzlicher Arbeitsschritt
im Vergleich zu herkömmlichen, nicht brandhemmenden Teilen benötigt.
[0012] Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
[0013] Erfindungsgemäß wird ein brandhemmendes Schienenkammerfüllelement für eine Schiene,
welche einen Schienenfuß, einen Schienenkopf und einen den Schienenkopf und den Schienenfuß
miteinander verbindenden Schienensteg aufweist, vorgestellt. Zwischen dem Schienenkopf
und dem Schienenfuß wird dabei beidseits des Schienenstegs jeweils eine Schienenkammer
definiert.
[0014] Das Schienenkammerfüllelement ist zum zumindest teilweisen Ausfüllen einer der Schienenkammern
hergerichtet. Mit anderen Worten ist das Schienenkammerfüllelement so geformt, dass
es die Schienenkammer zumindest teilweise ausfüllt und sich bevorzugt an die Schiene
anschmiegt.
[0015] Das erfindungsgemäße Schienenkammerfüllelement umfasst ein elastomeres Granulatmaterial,
das ist insbesondere ein gummielastisches, aber geringfügig kompressibles Granulatmaterial,
ein Brandschutzadditiv und ein Bindemittel zum Binden des elastomeren Granulatmaterials.
Mit anderen Worten bildet das elastomere Granulatmaterial das wesentliche Gerüst des
Schienenkammerfüllelements. Das elastomere Granulatmaterial, welches bevorzugt zunächst
für die Herstellung schüttbar bzw. fließfähig vorliegt, wird in dem Bindemittel gebunden.
[0016] Das Schienenkammerfüllelement ist beispielsweise so hergerichtet, dass das Bindemittel
zumindest teilweise auch das Brandschutzadditiv bindet. Mit anderen Worten wird das
Brandschutzadditiv in das Bindemittel zugesetzt, so dass es zusammen mit dem elastomeren
Granulatmaterial in der so gebildeten Masse mittels des Bindemittels abbindet.
[0017] Das Bindemittel umfasst bevorzugt Polyurethan (PU). Es kann sich um ein in der Anwendung
einkomponentiges oder zweikomponentiges PU handeln.
[0018] Der Anteil des Bindemittels an der Masse des Schienenkammerfüllelements beträgt bevorzugt
mindestens 6%. Für gewöhnlich wird ein Bindemittelanteil an der Gesamtmasse des Schienenkammerfüllelements
von um 7% eingestellt. In weiteren Ausführungen kann der Anteil des Bindemittels an
der Masse des Schienenkammerfüllelements bis zu 20% betragen.
[0019] Das Schienenkammerfüllelement besteht also beispielsweise aus Polyurethan-gebundenem
elastomeren Granulatmaterial mit dem darin gebundenen Brandschutzadditiv. Mit anderen
Worten besteht das Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement aus einem mit
einem Bindemittel gebundenen Gummigranulat, insbesondere aus Polyurethan-gebundenem
Gummigranulat, wobei das Gummigranulat vorzugsweise überwiegend aus Recyclinggummi
besteht. Dieses Material ist kostengünstig in der Herstellung und flexibel in der
Formgebung.
[0020] Die Dichte des Polyurethan-gebundenen Gummigranulats des Schienenkammerfüllelements
bzw. Elastomerformteils beträgt vorzugsweise zwischen 850 kg/m
3 bzw. ggf. 900 kg/m
3 und 1250 kg/m
3 bzw. 1200 kg/m
3.
[0021] Das eingesetzte elastomere Granulatmaterial, insbesondere mit oder aus Kabelmantelgranulat
bzw. Kabelschrot, weist in vorteilhafter Weise dabei ferner eine höhere Dichte auf,
so dass - je nach Anteil des Kabelschrots am Gesamtmaterial - eine Dichte des Polyurethan-gebundenen
Schienenkammerfüllelements bzw. Elastomerformteils besonders bevorzugt zwischen 1150
kg/m
3 und etwa 1400 kg/m
3 beträgt, weiter bevorzugt eine Dichte zwischen 1260 kg/m
3 und 1400 kg/m
3. Die höhere Dichte, die erreicht werden kann bei einem erfindungsgemäßen Mischungsanteil,
bewirkt eine höhere Tragfähigkeit des Endprodukts, das heißt des Schienenkammerfüllelements
bzw. des Elastomerformteils. Besonders bei Einsatz eines höheren Anteils Kabelmantelgranulats
von mindestens 50% des Gummigranulat-Anteils, oder von mindestens 70%, mindestens
90% oder besonders bevorzugt, wenn das Gummigranulat aus Kabelmantelgranulat besteht,
kann eine erhöhte Tragfähigkeit des Elastomerformteils festgestellt werden. Bei den
vorgenannten vergleichsweise hohen Anteilen des Kabelmantelgranulats wurde auch eine
höhere Steifigkeit des Elastomerformteils beobachtet, beispielsweise eine um etwa
10-fach erhöhte Steifigkeit im Vergleich zu solchen herkömmlichen Schienenkammerfüllelementen
ohne oder mit wenig Anteil Kabelmantelgranulats.
[0022] Bei dem erhöhten Anteil Kabelmantelgranulat im Elastomerformteil in einem Anteil
wie im vorstehenden Absatz beschrieben, lässt sich überdies auch ein neues bzw. geändertes
Bindemittel einsetzen, welches eine höhere Härte aufweist, um die Steifigkeit des
Elastomerformteils weiter zu verbessern. Ein solches härteres Bindemittel basiert
ebenfalls auf Polyurethan, weist aber kürzere Molekülketten auf und erreicht somit
eine höhere Härte bzw. Steifigkeit. Die höhere Steifigkeit von bis zu 60% gegenüber
herkömmlich verwendeten Polyurethanen kann insbesondere dadurch erwirkt werden, dass
kürzere Molekülketten beim Ausbinden einen geringeren Grad einer "Verknäulung" mit
benachbarten Molekülketten erreichen.
[0023] Insbesondere derartiges Polyurethan-gebundenes Gummigranulat weist die für die hiesigen
Schienenkammerfüllelemente erforderlichen elektrischen und mechanischen Eigenschaften
auf. Eine Verbesserung der elektrischen Isolationsfähigkeit ist auf den Einsatz elektrischen
Isolationsmaterials in der erfindungsgemäßen Mischung des Gummigranulates zurückzuführen.
[0024] Bevorzugt umfasst das elastomere Granulatmaterial Recyclinggummi, also ein Recyclinggummigranulat.
Das Recyclinggummigranulat kann beispielsweise aus Altreifen gewonnen werden. Das
elastomere Granulatmaterial kann also Styrolbutadienkautschuk umfassen, denn Recyclinggummi
aus Altreifen besteht typischerweise größtenteils aus Styrolbutadienkautschuk. Das
elastomere Granulatmaterial kann hierdurch überaus kostengünstig erhalten und vorbereitet
werden, wodurch auch die Herstellung des Elastomerformteils bzw. des Schienenkammerfüllelementes
günstiger wird.
[0025] Das elastomere Granulatmaterial kann ferner Kabelmantelgranulat umfassen, insbesondere
sogar überwiegend aus Kabelmantelgranulat bestehen. Bei dem Kabelmantelgranulat handelt
es sich beispielsweise um Industriekabel mit Gummiummantelung, und hierbei bevorzugt
um im Produktionsprozess ausgesonderte Neukabel und Fehlchargen, also sogenannten
Werksentfall. Der Anteil des Neukabel an dem Kabelmantelgranulat kann bevorzugt über
95% betragen.
[0026] Das elastomere Granulatmaterial kann die recycelten Kabelmantelanteile überwiegend
aus Neukabeln erhalten und bevorzugt einen Anteil von mindestens 90 Gewichts-% Neukabelanteil
aufweisen; Aber auch andere Mischungsanteile von Neukabel am Kabelmantelgranulat sind
erfindungsgemäß, beispielsweise 80%, 50% oder weniger.
[0027] Zum Einsatz kommen können zum Beispiel moderne Energie- und Telefonkabel. Von diesen
Kabeln wird in einem automatisierten Prozess die Ummantelung entfernt und in typischerweise
um 3 mm große Stücke geschnitten. Die Ummantelung muss dabei nicht farblich getrennt
werden, so dass es sich um Mischfarbengranulat handelt.
[0028] Besonders vorteilhaft daran ist, dass die hierbei eingesetzten Kabelmantelmaterialien
bereits in dem Material vernetzte Brandschutzmaterialien aufweisen, die die Kabel
bereits für ihren ursprünglich geplanten Einsatzzweck erhalten haben.
[0029] Der Metallanteil an dem eingesetzten Kabelmantelgranulat, also die Reinheit, konnte
in den letzten Dekaden aufgrund zahlreicher technischer Verbesserungen an den Verarbeitungsanlagen
wie insbesondere der Schneidmesser bzw. der Siebtechnik weiter verringert werden.
Der Metallanteil wie insbesondere Kupfer gelangt dabei aus Aderresten in das Kabelmantelgranulat.
Der verringerte Metallanteil von bevorzugt weniger als 2 Gewichts-% an der Masse des
Kabelmantelgranulats verringert dabei die elektrische Leitfähigkeit, so dass das Kabelmantelgranulat
selbst auch nunmehr als elektrisches Isolationsmaterial aufgefasst werden kann.
[0030] Darüber hinaus können aufgrund verbesserter Prozesse nunmehr auch aus dem Kabelmantelgranulat
abstehende Drähte, insbesondere Kupferdrähte, weitgehend ausgeschlossen werden, denn
es handelt sich überwiegend lediglich noch um Metallstaubanteile, die in dem Kabelmantelgranulat
enthalten sind. Dies verbessert zu einem wesentlichen Anteil die Handhabung des Kabelmantelgranulats
und auch die Handhabung des fertigen Elastomerformteils bzw. Schienenkammerfüllelements.
Bei Herstellung, Verarbeitung und Verbau der Elastomerformteile bzw. Schienenkammerfüllelemente
sind daher scharfkantige abstehende und somit verletzungsträchtige Metallteile nicht
mehr bedeutend. Auch der verringerte Metallanteil trägt daher dazu bei, dass Kabelmantelgranulat
neuerdings überhaupt geeignet ist, um in der Herstellung von Elastomerformteilen bzw.
Schienenkammerfüllelementen eingesetzt zu werden.
[0031] Das Kabelmantelgranulat weist bevorzugt einen Kupferanteil von weniger als 10 Gewichts-%,
bevorzugt weniger als 5 Gewichts-% und weiter bevorzugt weniger als 2 Gewichts-% des
Gewichts des Kabelmantelgranulats auf.
[0032] Das Kabelmantelgranulat kann mit anderen Granulatmaterialien gemischt werden, um
das elastomere Granulatmaterial des Elastomerformteils bzw. des Schienenkammerfüllelements
zu bilden. Besonders bevorzugt wird das Kabelmantelgranulat mit Recyclinggummi gemischt.
[0033] Beispielsweise kann das Kabelmantelgranulat einen relativen Anteil von mindestens
20 %, bevorzugt von mindestens 40 % stellen. Weiter bevorzugt besteht das Elastomerformteil
bzw. das Schienenkammerfüllelement überwiegend aus Kabelmantelgranulat. Das elastomere
Granulatmaterial kann auch im Wesentlichen vollständig aus Kabelmantelgranulat zusammengesetzt
sein.
[0034] Durch den Einsatz von Kabelmantelgranulat kann das Brandverhalten des Elastomerformteils
bzw. des Schienenkammerfüllelements erheblich verbessert werden, da in dem Kabelmantelgranulat
bereits Brandschutzadditive vernetzt sind. Zumindest Klasse D nach Norm EN-13501 kann
durch den Einsatz von Kabelmantelgranulat im Elastomerformteil bzw. im Schienenkammerfüllelement
erreicht werden, bei überwiegendem bis nahezu ausschließlichem Einsatz von Kabelmantelgranulat
und ggf. Zusatz von weiterem Brandschutzadditiv kann bevorzugt mit dem Gesamtprodukt
auch Klasse C nach Norm EN-13501 erreicht werden. Durch Zusatz von weiterem Brandschutzadditiv
in das Bindemittel kann auch bei nahezu ausschließlicher Verwendung von Recyclinggummigranulat
insbesondere aus Styrolbutadienkautschuk das Brandverhalten des Elastomerformteils
bzw. des Schienenkammerfüllelements verbessert werden. Bei entsprechendem Mischungsverhältnis
aus Recyclinggummigranulat mit Kabelmantelgranulat und ggf. weiterem Brandschutzadditiv
kann auch Klasse C nach Norm EN-13501 erreicht werden.
[0035] Mit dem so hergestellten brandhemmenden Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement
werden auch Anforderungen an eine verringerte Rauchentwicklung des Materials erfüllt.
Darüber hinaus weist das so hergestellte Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement
elektrisch isolierende Eigenschaften auf.
[0036] Das elastomere Granulatmaterial weist in vorteilhafter Weise eine Korngröße von 0
bis 10 mm, bevorzugt von 0 bis 5 mm auf. Der überwiegende Anteil des elastomeren Granulatmaterials
weist dabei bevorzugt eine Korngröße zwischen 1 bis 2,5 mm auf. In diesen Korngrößenbereichen
ist es besonders gut zur Herstellung des Elastomerformteils bzw. Schienenkammerfüllelements
geeignet.
[0037] Das Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement kann die folgenden Bestandteile
aufweisen: 6 bis 20 Gewichts-% Bindemittel, 70 bis 94 Gewichts-% elastomeres Granulatmaterial,
0 bis 10 Gewichts-% weiteres Brandschutzadditiv. Die vorgenannten Gewichtsanteile
addieren sich bevorzugt zu 100 Gewichts-%.
[0038] Das elastomere Granulatmaterial kann das Brandschutzadditiv enthalten. Vor allem
in dem Fall, sofern das elastomere Granulatmaterial Kabelmantelgranulat umfasst, umfasst
das Kabelmantelgranulat das Brandschutzadditiv. Mit anderen Worten ist das Brandschutzadditiv
ein Teil des Kabelmantelgranulats und dort bereits vernetzt.
[0039] Das Kabelmantelgranulat kann weiter bevorzugt aus recycelten Kabelmantelanteilen
bestehen. Das Brandschutzadditiv ist dann in dem Recyclinggummi des wiederverwendeten
Kabelmantelgranulat vernetzt, so dass das Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement
die brandhemmende Eigenschaft dadurch erhält, dass das bereits in dem Recyclinggummi
vernetzte Brandschutzadditiv in dem Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement
aufgenommen wird.
[0040] Als Brandschutzadditiv oder weiteres Brandschutzadditiv kann Aluminiumtrihydrat (ATH)
umfasst sein, Aber auch Borate und Phosphate können eingesetzt werden. Es hat sich
gezeigt, dass ATH für die Herstellung von brandhemmenden Elastomerformteilen bzw.
Schienenkammerfüllelementen besonders einfach in der Handhabung ist, so dass insgesamt
hinsichtlich der Arbeitssicherheit eine vergleichsweise geringe Belastung von ATH
hervorgerufen wird. Darüber hinaus kann es kostengünstig eingesetzt werden. Schließlich
hat sich gezeigt, dass es sehr effizient ist.
[0041] Ein Elastomerformteil, insbesondere als Schienenkammerfüllelement für eine Schiene
nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfasst schließlich ein Bindemittel, ein in
dem Bindemittel gebundenes Kabelmantelgranulat, ein Brandschutzadditiv, wobei das
Brandschutzadditiv in dem Kabelmantelgranulat gebunden ist und/oder wobei das Brandschutzadditiv
in das Bindemittel zugesetzt ist.
[0042] Gemäß der Zielsetzung der vorliegenden Erfindung sind die bereitgestellten Elastomerformteile
bzw. Schienenkammerfüllelemente besonders geeignet, um in einer Umgebung eingesetzt
zu werden, an die erhöhte Brandschutzanforderungen gesetzt sind. Ein Aspekt der Erfindung
ist demgemäß die Verwendung eines solchen brandhemmenden Elastomerformteils oder eines
brandhemmenden Schienenkammerfüllelements in einer Umgebung, an die erhöhte Brandschutzanforderungen
gesetzt sind.
[0043] Erfindungsgemäß ist daher die Verwendung eines brandhemmenden Elastomerformteils
bzw. eines Schienenkammerfüllelements in einer Umgebung, an die erhöhte Brandschutzanforderungen
gesetzt sind, wobei das Elastomerformteil bzw. das Schienenkammerfüllelement ein Bindemittel,
ein in dem Bindemittel gebundenes Recyclinggranulat und Brandschutzadditiv umfasst,
wobei das Brandschutzadditiv in dem Recyclinggranulat gebunden ist und/oder wobei
das Brandschutzadditiv in das Bindemittel zugesetzt ist.
[0044] Das brandhemmende Elastomerformteil bzw. das brandhemmende Schienenkammerfüllelement
weist ein Recyclinggranulat auf. Das Recyclinggranulat kann wie vorstehend beschrieben
Gummigranulat, also beispielsweise Kabelmantelgranulat und/oder Reifengranulat aufweisen.
Das Recyclinggranulat kann aus elastomerem Granulatmaterial bestehen. Ganz allgemein
kann das Recyclinggranulat Kunststoffgranulat, d.h. Recyclingkunststoffgranulat, aufweisen.
[0045] Nichtabschließende Beispiele für eine Umgebung mit erhöhten Brandschutzanforderungen,
in welchen ein Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement zum Einsatz kommen
kann ist ein Tunnel, eine Fabrikhalle oder ein Industriegelände. Es kann sich auch
um eine Indoor-Anwendung handeln, d.h. eine Anwendung in geschlossenen Räumen, beispielsweise
zu Sportzwecken. Elastomerformteile können in bevorzugter Weise auch für Fluchtwege
eingesetzt werden.
[0046] Ein Fluchtweg ist dabei beispielsweise ein zwischen Gleisen angeordneter begehbarer
Bereich bzw. Streifen, bei welchem Einzelplatten aus Elastomerformteilen geformt sind
und aneinander angeordnet werden können. Bei Auslegung einer Mehrzahl der Fluchtwegplatten,
die wie vorstehend beschrieben als Elastomerformteile im Sinne dieser Erfindung hergestellt
sind, entsteht somit ein begehbarer Weg, der einen Brandschutz aufweist und somit
im Falle eines Brandes, insbesondere in einem Tunnel, beispielsweise einem zweigleisigen
Tunnel mit zwischen den Gleisen angeordneten Fluchtwegplatten, die den Fluchtweg nutzenden
Menschen nicht - oder weniger als herkömmliche Platten - durch Eigenbrand oder Rauchentwicklung
am Passieren hindert. Überdies ist ein solcherart aufgebauter Fluchtweg mit den vorstehend
beschriebenen Elastomerformteilen als Wegplatten besonders kostengünstig herstellbar
im Vergleich zu bekannten Ausführungen.
[0047] Ein Fluchtweg zur Anordnung im Gleisbereich weist daher eine Mehrzahl an Elastomerformteilen
auf, die jeweils aneinander angeordnet werden und gemeinsam einen begehbaren Bereich
des Fluchtwegs bilden. Die Elastomerformteile des Fluchtwegs weisen Recyclinggranulat
auf, bevorzugt enthaltend Kabelmantelgranulat oder überwiegend bestehend aus Kabelmantelgranulat,
wobei ein Brandschutzadditiv in dem Kabelmantelgranulat gebunden ist. Weiter weisen
die Elastomerformteile des Fluchtwegs ein Bindemittel auf wie beispielsweise ein Polyurethan.
[0048] Die Elastomerformteile des Fluchtwegs, also die Fluchtwegplatten, sind insbesondere
dazu hergerichtet, den Bereich zwischen zwei Gleisen einer zumindest zweigleisigen
Bahnstrecke auszufüllen, also zwischen den Gleisen verlegt zu werden. Ferner bevorzugt
werden die Fluchtwegplatten im Sinne dieser Erfindung dort eingesetzt, wo eine Brand-
bzw. Rauchentwicklung zu berücksichtigen ist, also beispielsweise in einem Tunnel,
oder in einem Gebäude bzw. einem geschlossenen Raum. Aber auch von Gleisen entfernte
Wege bzw. nicht mit Gleisen im Zusammenhang stehende Fluchtwege können aufgebaut werden
mit den erfindungsgemäßen Fluchtwegplatten.
[0049] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme
auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen
miteinander kombiniert werden können.
Kurzbeschreibung der Figuren
[0050] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch eine typische Straßenbahn-Rillenschiene mit Darstellung der
Schienenkammern,
- Fig. 2
- ein Querschnitt durch eine Schiene mit dem Einsetzen mehrteiliger brandhemmender Schienenkammerfüllelementen
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 3
- ein weiterer Querschnitt durch eine Schiene mit mehrteiligen brandhemmenden Schienenkammerfüllelementen
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 4
- eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Straßenbahngleises mit einem brandhemmenden
Schienenlagerungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 5
- einen Querschnitt durch eine typische Schiene mit eingesetzten brandhemmenden Schienenkammerfüllelementen
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 6
- eine perspektivische Ansicht eines brandhemmenden Schienenkammerfüllelements gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 7
- ein Querschnitt durch eine typische Schiene mit angesetztem befahrbaren Schienenkammerfüllelement
bzw. Elastomerformteil,
- Fig. 8
- eine perspektivische Darstellung einer Verkehrsfläche gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0051] Bezug nehmend auf Fig. 1 besteht das Schienengleis 10, in diesem Fall eine Straßenbahnschiene
10, aus einem horizontalen Schienenfuß 12, aus welchem sich mittig ein Schienensteg
14 vertikal nach oben erstreckt und einem sich am oberen Ende des Schienenstegs anschließenden
Schienenkopf 16. Der Schienenfuß 12 weist eine linke Hälfte oder Flanke 12a und eine
rechte Hälfte oder Flanke 12b auf, welche sich in entgegengesetzter Richtung transversal
von dem Schienensteg 14 weg erstrecken. Der Schienenkopf 16 der Rillenschiene 10 weist
eine Rille 18 zur Aufnahme des Radkranzes des Schienenfahrzeugs (nicht dargestellt)
auf.
[0052] Die linke und rechte Schienenkammer 22a, 22b werden unten von der Oberseite 24a,
24b der linken bzw. rechten Flanke 12a, 12b des Schienenfußes 12, innenseitig von
den beiden Seitenflächen 14a, 14b des Schienenstegs 14 und nach oben von den gekrümmten
Unterseiten 16a, 16b des Schienenkopfes 16 begrenzt. Außenseitig werden die Schienenkammern
22a, 22b jeweils von einer gedachten Verbindungslinie 26a, 26b zwischen dem äußersten
Rand 28a, 28b der linken bzw. rechten Flanke 12a, 12b des Schienenfußes 12 und dem
äußersten linken und rechten Rand 30a, 30b des Schienenkopfes begrenzt.
[0053] Bezug nehmend auf Fig. 2 wird eine Ausführungsform einer mehrteiligen Schienenverkleidung
mit linkem und rechten Schienenkammerfüllelement 50a, 50b, Schienenfußprofil 36 und
Zwischenlage 34 gezeigt.
[0054] Das Schienenfußprofil 36 ist in dieser Ausführungsform einstückig aus einem zur Lagerungselastizität
beitragenden brettartigen Schienenfußunterlageabschnitt 38 und linken und rechten
im Querschnitt polygonförmigen Formabschnitten 42a, 42b ausgeführt. Die stangenartigen
Formabschnitte 42a, 42b greifen an deren unterem und äußerem Ende einstückig um den
Schienenfuß herum und gehen wiederum einstückig in den Schienenfußunterlageabschnitts
38 über. Das Schienenfußprofil 36 ist einstückig aus Polyurethan-gebundenem Gummigranulat
hergestellt, zum Beispiel aus einer Mischung bestehend aus einem Anteil von 40% recycelten
Altreifen und 60% Kabelmantelgranulat, wobei das Mischungsverhältnis im vorliegenden
Beispiel etwa 91% Gummigranulat bei einer Partikelgröße von etwa 2 mm bis 5 mm, etwa
7% Polyurethan-Binder und etwa 2 % weiterem Brandschutzadditiv beträgt. Solches Gummirecyclingmaterial
lässt sich hervorragend bei moderaten Temperaturen von etwa 60°C in einer Pressform
in die gewünschte Form pressen und bildet dabei eine geschlossenenzellige Materialstruktur.
Bei dem Schienenfußprofil 36 handelt es sich insgesamt um ein brandhemmendes Elastomerformteil
36, da es brandhemmende Eigenschaften aufweist. In dem zur Herstellung eingesetzten
Kabelmantelgranulat ist ein Brandschutzadditiv gebunden, welches bei einer eventuell
auftretenden Brand- oder Erhitzungssituation brandlöschend oder brandverhindernd wirkt.
Zusätzlich ist ein weiteres Brandschutzadditiv in das brandhemmende Elastomerformteil
36 eingebracht, welches ebenfalls brandhemmend wirkt. Das weitere Brandschutzadditiv
kann zu der brandhemmenden Wirkung des Kabelmantelgranulats eine Gleichwirkung aufweisen,
so dass sich die Wirkung durch eine größere Menge des gleichen Brandschutzadditivs
erhöht, und/oder eine Unterstützungswirkung aufweisen, so dass es die brandhemmende
Wirkung des Kabelmantelgranulats unterstützt.
[0055] Weiter Bezug nehmend auf Fig. 2 kann unterhalb der Unterseite 32 des Schienenfußes
12 eine Zwischenlage 34 in Form eines etwa 5 mm dicken Streifens aus geschäumtem Polyurethan
angeordnet. Die Zwischenlage 34 aus geschäumtem Polyurethan weist ein geringeres Elastizitätsmodul
als das Schienenfußprofil 36 und/oder die Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b jeweils
aus Polyurethan-gebundenem Gummigranulat auf und ist im Wesentlichen verantwortlich
für die Einsenkung der Schiene beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug, wobei die
Stärke der Zwischenlage 34 je nach zu erwartender Einsenkung der befahrenden Schienenfahrzeuge
ausgewählt werden kann.
[0056] In vorteilhafter Weise ist die Zwischenlage 34 in Form von flachen ebenen Streifen
ausgebildet, welche einfach als Rollenware erhältlich sind und auf die passende Länge
zugeschnitten werden können. Die Zwischenlage 34 ist dabei besonders vorteilhaft vollständig
von dem brandhemmenden Elastomerformteil 36 umschlossen, so dass eine von außen bestehende
Brand- oder Hitzeeinwirkung von der Zwischenlage 34 abgehalten werden kann. Die entsprechende
Zwischenlage 34 kann je nach Anwendungsfall auch in das Schienenfußprofil 36 übergehen,
so dass das Schienenfußprofil 36 auch die vorgenannte Dämpfungseigenschaft zusätzlich
übernimmt. Das brandhemmende Elastomerformteil 36 kann die gleiche Zusammensetzung
aufweisen wie das linke und rechte Schienenkammerfüllelement 50a, 50b, die Zusammensetzung
des Gummigranulats in dem brandhemmenden Elastomerformteil 36 kann sich auch unterscheiden.
Generell besteht das brandhemmende Elastomerformteil 36 so wie das Schienenkammerfüllelement
50a, 50b aus in Bindemittel gebundenem Gummigranulat mit Brandschutzadditiven, wobei
das Brandschutzadditiv entweder im Gummigranulat gebunden ist oder, ggf. zusätzlich
als weiteres Brandschutzadditiv, in dem Bindemittel - z.B. Polyurethan - zusammen
mit dem Gummigranulat gebunden ist.
[0057] Wieder Bezug nehmend auf Fig. 2 wird ein linkes und ein rechtes Schienenkammerfüllelement
50a, 50b in den verbleibenden Teil der jeweiligen Schienenkammer 22a, 22b zwischen
den Schienensteg 14 und den jeweiligen Formabschnitt 42a, 42b eingesetzt. Je nach
Anwendungsfall kann vorher der untere Teil der Schiene 10, d.h. das Schienenfußprofil
36 in Beton 88 (vgl. z.B. Fig. 4) eingegossen werden. Bei dem beispielhaft gezeigten
Schienenkammerfüllelement 50a, 50b mit den unter- und außenseitigen polygonalen Aussparungen
56a, 56b lassen sich die Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b schräg von oben zwischen
den Schienensteg 14 und die eingeklappten oder eingeschwenkten Formabschnitte 42a,
42b einsetzen und dabei eine formschlüssige Verbindung mit der Schiene und den Formabschnitten
42a, 42b erreichen.
[0058] Alternativ können auch zunächst die Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b in die Schienenkammern
22a, 22b eingesetzt werden und nachfolgend die Formabschnitte 42a, 42b in die Ausschnitte
56a, 56b in den Schienenkammerfüllelementen 50a, 50b eingeschwenkt werden, wenn das
Schienenfußprofil 36 bzw. die Zwischenlage 34 am Schienenfuß 12 anliegt.
[0059] In beiden Fällen entsteht eine Klemmwirkung zwischen den Schienenkammerfüllelementen
50a, 50b einerseits mit den Formabschnitten 42a, 42b und andererseits mit der Schienenkammer
22a, 22b, bzw. mit dem Schienenfuß 12, dem Schienensteg 14 und dem Schienenkopf 16.
[0060] Die Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b weisen eine entlang der Schiene verlaufende
stangenartige Ausdehnung auf, deren Innenseite 52a, 52b an die Formgebung der jeweiligen
Schiene 10 angepasst sind, um die jeweilige Schienenkammer 22a, 22b auszufüllen. Aus
Gründen der Materialeinsparung und Elastizität weisen die Schienenkammerfüllelemente
50a, 50b jedoch an ihrer dem Schienensteg zugewandten Innenseite 52a, 52b jeweils
eine Aussparung in Form einer Längsnut 54a, 54b auf, wobei die Schienenkammerfüllelemente
50a, 50b jeweils oberhalb und unterhalb der Längsnut 54a, 54b sowohl an dem Schienensteg
14 als auch an dem Schienenkopf 16 bzw. dem Schienenfuß 12 anliegen und sich dort
passgenau anschmiegen.
[0061] Bezug nehmend auf Fig. 3 ist das an der Rillenschiene 10 fertig eingebaute brandhemmende
Schienenlagerungssystem mit brandhemmenden Schienenkammerfüllelementen 50a, 50b sowie
dem brandhemmenden Elastomerformteil 36 im Querschnitt dargestellt. An das brandhemmende
Schienenlagerungssystem wird typischerweise seitlich ein Bodenbelag wie Asphalt angewalzt.
[0062] Bezug nehmend auf Fig. 4 stoßen die Schienenfußprofile 36 kontinuierlich stirnseitig
aneinander, so dass die Schienenfußprofile 36 eine sich unter dem Schienenfuß 12 erstreckende
und die Flanken 12a, 12b des Schienenfußes 12 umschließende kontinuierliche untere
Bahn bilden. Die linken und rechten Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b stoßen auch
jeweils kontinuierlich stirnseitig aneinander und bilden somit jeweils eine kontinuierliche
fortlaufende obere Bahn, welche sich links bzw. rechts längs entlang der Schiene erstrecken
und die jeweilige Schienenkammer 22a, 22b mit ausfüllen. Um an ein typisches Straßenbahngleis
mit kontinuierlicher Lagerung und Spurstangen im Abstand von drei Metern angepasst
zu sein, weisen die Schienenfußprofile 36 und die Schienenkammerfüllelemente 50a,
50b in diesem Beispiel eine Länge von jeweils 750 mm auf.
[0063] Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform von brandhemmenden Schienenkammerfüllelementen
50a, 50b, die derart ausgeformt sind, dass sie bereits für sich genommen eine Selbstklemmwirkung
in der jeweiligen Schienenkammer 22a, 22b bewirken. Mit anderen Worten klemmt das
brandhemmende Schienenkammerfüllelement 50a in der Schienenkammer 22a ein, indem es
innenseits gegen den Schienenfuß 12 und den Schienenkopf 16 andrückt und eine Klemmkraft
aufbringt. Auch in dieser Ausführungsform weisen aus Gründen der Materialeinsparung
und Elastizität die brandhemmenden Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b an ihrer dem
Schienensteg 14 zugewandten Innenseite 52a, 52b jeweils eine Aussparung in Form einer
Längsnut 54a, 54b auf, wobei die brandhemmenden Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b
jeweils oberhalb und unterhalb der Längsnut 54a, 54b sowohl an dem Schienensteg 14
als auch an dem Schienenkopf 16 bzw. dem Schienenfuß 12 anliegen und sich dort passgenau
anschmiegen.
[0064] Bezug nehmend auf Fig. 6 weist das Schienenkammerfüllelement 50a einen Kompressionsabschnitt
23 auf, welcher jeweils an den Stirnseiten des brandhemmenden Schienenkammerfüllelements
50a angeordnet ist. Die Kompressionsabschnitte 23 und das Schienenkammerfüllelement
50a können gemeinsam in ein und derselben Form hergestellt werden, so dass diese fest
miteinander verbunden sind. Das Schienenkammerfüllelement 50a weist ein Recyclinggranulat
auf, in diesem Beispiel Polyurethan-gebundenes Recyclinggranulat. Das Recyclinggranulat
kann aus Recyclinggummi wie Kabelmantelgranulat gewonnen sein. Die beiden Kompressionsabschnitte
23 bestehen aus geschäumten Polyethylen.
[0065] Wenn nun die Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b nacheinander längs entlang der Schiene
10 in die Schienenkammern 22a, 22b eingesetzt werden, können die Kompressionsabschnitte
23 komprimiert werden, so dass ein begrenzter Längenausgleich möglich ist. Der Kompressionsabschnitt
23 verbessert den Verbau der Schienenkammerfüllelemente 50a, 50b, indem das Material
der Kompressionsabschnitte 23 weicher und kompressibel ist.
[0066] Bezug nehmend auf Fig. 7 ist ein befahrbares Schienenkammerfüllelement 50c, welches
sich transversal zur Schiene weiter nach außen erstreckt als beispielsweise die Schienenkammerfüllelemente
50a, 50b aus Fig. 1 bis 6. Das befahrbare Schienenkammerfüllelement 50c erstreckt
sich quer zur Schiene über die Schienenfußbefestigungseinrichtungen 60 hinaus, welche
eine Schraube 62 und eine Ringfeder 64 umfassen, mit welcher der Schienenfuß 12 befestigt
ist. Das Schienenkammerfüllelement 50c aus Fig. 7 weist zur Aufnahme der Schienenfußbefestigungseinrichtung
60 untere Ausnehmungen 66 auf, welche die Schienenfußbefestigungseinrichtungen 60
beherbergen und überdecken. Im Bereich der Schienenfußbefestigungseinrichtung 60 besteht
das Schienenkammerfüllelement 50c aus Fig. 7 demnach in Querrichtung aus einem Schienenkammerfüllabschnitt
37, einem Brückenabschnitt 38 und einem Stützfuß 39. Das Schienenkammerfüllelement
50c ist insbesondere ein Elastomerformteil 50c.
[0067] Die Ausnehmungen 66 an der Unterseite des Elastomerformteils 50c befinden sich bevorzugt
nur im Bereich der Schienenfußbefestigungseinrichtung 60. Zwischen den Schienenfußbefestigungseinrichtungen
60 kann das befahrbare Schienenkammerfüllelement 50c daher einen Vollquerschnitt aufweisen.
[0068] Bezug nehmend auf Fig. 8 besteht das Schienengleis aus zwei Schienen 10 auf einem
Unterbau, in diesem Beispiel zwei Eisenbahnschienen 10, welche mit Schienenfußbefestigungsklammern
60 auf Betonschwellen 89 befestigt sind. In dem eingeschlossenen Bereich zwischen
den beiden Schienen 10 sowie in dem an die Schienen außenseits angrenzenden Bereich
sind Elastomerformteile verlegt zur Bildung einer Verkehrsfläche 70, die insbesondere
befahrbar ist. Weiter außenseits kann sich Straßenbelag 76 wie Beton oder Asphalt
anschließen, von welchem aus die Verkehrsfläche 70 auch von seitwärts befahrbar ist.
[0069] Die Verkehrsfläche 70 wird durch ein baukastenartiges System, umfassend Zwischenschienenplatten
72 zwischen den Schienen 10 und beidseitige äußere Elastomerformkörper 74 jeweils
zum Anschluss an den Straßenbelag 76 gebildet. Die Zwischenschienenplatten 72 bestehen
dabei aus einer Mehrzahl von Standardplatten 73 und zwei Endplatten 73a. Die Zwischenschienenplatten
72 bilden eine fortlaufende Bahn über die Breite der Verkehrsfläche 70 entlang der
Erstreckungsrichtung des Schienengleises 10, in dem die Zwischenschienenplatten 72
entlang der Erstreckungsrichtung der Schienen 10 im Wesentlichen lückenlos stirnseitig
Platte-an-Platte aneinander gereiht sind und somit eine Kette von Zwischenschienenplatten
72 zwischen den beiden Schienen 10 bilden.
[0070] Wieder Bezug nehmend auf die Fig. 8 bilden die Zwischenschienenplatten 72 gemeinsam
mit den linken und rechten schienenäußeren Formkörpern 74 und den dazwischen liegenden
Oberseiten der beiden Schienen 10 eine zweidimensionale im Wesentlichen ebene Verkehrsfläche
70, welche sich im Großen und Ganzen links und rechts des Schienengleises nahtlos
an den Straßenbelag 76 anschließt, so dass nicht-schienengebundene Verkehrsteilnehmer
wie zum Beispiel bereifte Kraftfahrzeuge, Fahrräder, Motorräder, Rollstühle, Fußgänger
etc. das Schienengleis 10 über den so gebildeten Bahnübergang 70 ebenerdig überqueren
können.
[0071] Im eingebauten Zustand umfassen die Zwischenschienenplatten 72 eine beliebig wählbare
Anzahl, in diesem Beispiel acht Stück an Standardplatten 73 und zwei Endplatten 73a,
nämlich jeweils eine Endplatte 73a an den beiden in Erstreckungsrichtung der Schienen
10 definierten Enden des Bahnübergangs, beziehungsweise der Verkehrsfläche 70. Die
Standardplatten 73 und die Endplatten 73a haben jeweils die gleiche Breite in Erstreckungsrichtung
der Schienen 10, in diesem Beispiel je 600 mm, so dass die Breite des Bahnübergangs
bzw. der Verkehrsfläche 70 in Erstreckungsrichtung der Schienen 10 in diesem Beispiel
6 Meter beträgt.
[0072] Die Zwischenschienenplatten 72, das heißt also die Standardplatten 73 und die Endplatten
73a, werden einstückig aus Polyurethan-gebundenem Recyclinggranulat bzw. Gummigranulat,
zum Beispiel aus Kabelmantelgranulat, oder einer Mischung aus Kabelmantelgranulat
mit recycelten Altreifen hergestellt. Im vorliegenden Beispiel beträgt das Mischungsverhältnis
etwa 93% Gummigranulat bei einer Partikelgröße von etwa 2 mm bis 5 mm und etwa 7%
Polyurethan-Bindemittel. Solches Gummirecyclingmaterial insbesondere aus Kabelmantelgranulat
oder aus Anteilen von Kabelmantelgranulat lässt sich hervorragend bei moderaten Temperaturen
von etwa 60°C in der Pressform in die gewünschte Form pressen und bildet dabei eine
geschlossenzellige Materialstruktur.
[0073] Mit anderen Worten wird das brandhemmende Elastomerformteil bzw. Schienenkammerfüllelement
in den folgenden drei Schritten hergestellt. In einem ersten Schritt wird das Gummirecyclingmaterial,
das heißt insbesondere das Kabelmantelgranulat bzw. das Gummirecyclingmaterial das
überwiegend aus Kabelmantelgranulat besteht und das bereits brandhemmendes Additiv
vernetzt gebunden aufweist, in eine Pressform gegeben. In einem zweiten Schritt wird
zu dem Gummirecyclingmaterial, welches bereits brandhemmendes Additiv vernetzt gebunden
aufweist, ein Polyurethan-Bindemittel zugesetzt, beispielsweise in einem Mischungsverhältnis
von 85 bis 95% Gummigranulat und entsprechend 5 bis 15% Polyurethan-Bindemittel, wobei
sich die Anteile aus Gummigranulat und Polyurethan-Bindemittel zu 100% ergänzen. Die
Mischung aus Gummirecyclingmaterial, welches bereits brandhemmendes Additiv vernetzt
gebunden aufweist, und Polyurethan-Bindemittel wird in einem dritten Schritt in der
Pressform bei moderater Temperatur, beispielsweise 60°C, in der Pressform gepresst,
wobei eine geschlossenzellige Materialstruktur entsteht.
[0074] Die Dichte des Polyurethan-gebundenen Gummigranulats der Zwischenschienenplatten
72 beträgt dabei vorzugsweise zwischen 850 kg/m
3, ggf. 900 kg/m
3 und 1250 kg/m
3 ggf. 1200 kg/m
3. Besonders bevorzugt beträgt die Dichte der Zwischenschienenplatte bzw. des Elastomerformteils
zwischen 1150 kg/m
3 und 1400 kg/m
3, was erreicht werden kann durch einen überwiegenden Einsatz von Kabelmantelgranulat
im Gummigranulat und ggf. dem Einsatz eines härteren Bindemittels.
[0075] Beispielsweise für den Verbau von befahrbaren oder überfahrbaren Gleisen in Tunneln,
von befahrbaren oder überfahrbaren Gleisen in Industriegebäuden oder auf Werksgeländen
können solche Verkehrsflächen 70 nunmehr brandhemmend kostengünstig hergestellt werden.
[0076] Elastomerformteile können in bevorzugter Weise auch für Fluchtwege eingesetzt werden.
Weitere Anwendungen für brandhemmende Elastomerformteile mit den vorstehenden Eigenschaften,
insbesondere umfassend Recyclinggranulat bzw. Gummigranulat, ein Bindemittel und Brandschutzadditiv,
können brand- bzw. rauchhemmende Wandverkleidungen, brand- bzw. rauchhemmende Bodenverkleidungen,
und Elastomerformteile (36) für Indoor-Anwendungen umfassen, wie im Zusammenhang mit
Sportgeräten eingesetzt werden können.
[0077] Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
beispielhaft zu verstehen sind und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern
in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu
verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der
Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind, auch einzeln
wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen
Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.
1. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) für eine Schiene (10), welche
einen Schienenfuß (12), einen Schienenkopf (16) und einen den Schienenkopf und den
Schienenfuß miteinander verbindenden Schienensteg (14) aufweist, so dass zwischen
dem Schienenkopf und dem Schienenfuß (12) beidseits des Schienenstegs (14) jeweils
eine Schienenkammer (22a, 22b) definiert wird,
wobei das Schienenkammerfüllelement (50a, 50b) zum zumindest teilweisen Ausfüllen
einer der Schienenkammern (22a, 22b) hergerichtet ist, und
wobei das Schienenkammerfüllelement (50a, 50b)
ein elastomeres Granulatmaterial,
ein Brandschutzadditiv, und
ein Bindemittel zum Binden des elastomeren Granulatmaterials umfasst.
2. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei das Bindemittel zumindest teilweise auch das Brandschutzadditiv bindet, und/oder
wobei das Bindemittel Polyurethan umfasst und/oder
wobei der Anteil des Bindemittels an der Masse des Schienenkammerfüllelements mindestens
6% beträgt und/oder
wobei der Anteil des Bindemittels an der Masse des Schienenkammerfüllelements bis
zu 20 % beträgt.
3. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei das Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) aus Polyurethan-gebundenem elastomeren
Granulatmaterial mit dem darin gebundenen Brandschutzadditiv besteht, und/oder
wobei das elastomere Granulatmaterial Recyclinggummi umfasst, und/oder
wobei das elastomere Granulatmaterial Styrolbutadienkautschuk umfasst, und/oder
wobei das elastomere Granulatmaterial Kabelmantelgranulat umfasst, insbesondere überwiegend
aus Kabelmantelgranulat besteht.
4. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei das elastomere Granulatmaterial des Schienenkammerfüllelements das Kabelmantelgranulat
in einem relativen Anteil von mindestens 20 %, bevorzugt von mindestens 40 %, oder
wobei das elastomere Granulatmaterial des Schienenkammerfüllelements das Kabelmantelgranulat
weiter bevorzugt überwiegend aufweist, bevorzugt in einem relativen Anteil von zumindest
70%, zumindest 90% oder weiter bevorzugt von bis zu 100 % des elastomeren Granulatmaterials
umfasst.
5. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei das elastomere Granulatmaterial eine Korngröße von 0 bis 10 mm, bevorzugt von
0 bis 5 mm aufweist und/oder
wobei der überwiegende Anteil des elastomeren Granulatmaterials eine Korngröße zwischen
1 bis 2,5 mm aufweist.
6. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei das Schienenkammerfüllelement besteht aus
6 bis 20 Gewichts-% Bindemittel,
70 bis 94 Gewichts-% elastomeres Granulatmaterial,
0 bis 10 Gewichts-% weiteres Brandschutzadditiv,
wobei sich die vorgenannten Gewichtsanteile zu 100 Gewichts-% addieren, und
wobei das elastomere Granulatmaterial das Brandschutzadditiv enthält.
7. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach einem der Ansprüche
4 bis 6,
wobei das Kabelmantelgranulat das Brandschutzadditiv umfasst, und/oder
wobei das Kabelmantelgranulat aus recycelten Kabelmantelanteilen besteht, und/oder
wobei das Kabelmantelgranulat einen Kupferanteil von weniger als 10 Gewichts-%, bevorzugt
weniger als 5 Gewichts-% und weiter bevorzugt weniger als 2 Gewichts-% des Gewichts
des Kabelmantelgranulats aufweist, und/oder
wobei die recycelten Kabelmantelanteile überwiegend aus Neukabeln bestehen, bevorzugt
mindestens 90 Gewichts-% Neukabelanteil aufweisen.
8. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, wobei das Brandschutzadditiv oder das weitere Brandschutzadditiv Aluminiumtrihydrat
(ATH) umfasst, und/oder
wobei das Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) elektrisch isolierende Eigenschaften
aufweist.
9. Brandhemmendes Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei sich das Bindemittel dadurch auszeichnet, dass es eine erhöhte Härte aufweist
und die Steifigkeit des Schienenkammerfüllelements weiter verbessert, und/oder
wobei die Dichte des Schienenkammerfüllelements bzw. Elastomerformteils zwischen 1150
kg/m3 und etwa 1400 kg/m3 beträgt, bevorzugt zwischen 1260 kg/m3 und etwa 1400 kg/m3.
10. Elastomerformteil (36, 50a, 50b, 50c), insbesondere als Schienenkammerfüllelement
(50a, 50b, 50c) für eine Schiene (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche oder als
Fluchtwegplatte für einen Fluchtweg, umfassend
ein Bindemittel,
ein in dem Bindemittel gebundenes Kabelmantelgranulat, und
ein Brandschutzadditiv,
wobei das Brandschutzadditiv in dem Kabelmantelgranulat gebunden ist und/oder
wobei das Brandschutzadditiv in das Bindemittel zugesetzt ist.
11. Verwendung eines brandhemmenden Elastomerformteils (36, 50a, 50b, 50c) bzw. eines
Schienenkammerfüllelements (50a, 50b, 50c), insbesondere eines Elastomerformteils
bzw. eines Schienenkammerfüllelements nach einem der vorstehenden Ansprüche, in einer
Umgebung, an die erhöhte Brandschutzanforderungen gesetzt sind, wobei das Elastomerformteil
bzw. das Schienenkammerfüllelement
ein Bindemittel,
ein in dem Bindemittel gebundenes Recyclinggranulat, und
Brandschutzadditiv umfasst,
wobei das Brandschutzadditiv in dem Recyclinggranulat gebunden ist und/oder
wobei das Brandschutzadditiv in das Bindemittel zugesetzt ist.
12. Verwendung eines Elastomerformteils (36, 50a, 50b, 50c) nach vorstehendem Anspruch
in einer Fabrikhalle oder einem Industriegelände oder für eine Indoor-Anwendung oder
für einen Fluchtweg.
13. Verwendung eines Elastomerformteils (36, 50a, 50b, 50c) nach einem der Ansprüche 14
oder 15,
wobei das Recyclinggranulat aus elastomerem Granulatmaterial besteht, und/oder
wobei das Recyclinggranulat Kabelmantelgranulat umfasst.
14. Verfahren zur Herstellung eines Elastomerformteils (36, 50a, 50b, 50c), insbesondere
als Schienenkammerfüllelement (50a, 50b, 50c) für eine Schiene (10) oder als Fluchtwegplatte
mit den folgenden Schritten:
- Einfüllen von Gummirecyclingmaterial, insbesondere von oder mit Kabelmantelgranulat,
mit darin vernetzt gebundenem brandhemmenden Additiv, in eine Pressform;
- Zusetzen von Polyurethan-Bindemittel zu dem Gummirecyclingmaterial zu dem Gummirecyclingmaterial
in die Pressform, wobei sich die Anteile aus Gummigranulat und Polyurethan-Bindemittel
zu 100% ergänzen;
- Pressen der Mischung aus Gummirecyclingmaterial und Polyurethan-Bindemittel in der
Pressform, insbesondere bei moderater Temperatur, wobei eine geschlossenzellige Materialstruktur
des Elastomerformteils entsteht.
15. Fluchtwegplatte (36, 50a, 50b, 50c) zur Herstellung eines Fluchtwegs aus jeweils aneinander
anordenbaren Fluchtwegplatten, so dass die Fluchwegplatten gemeinsam einen begehbaren
Bereich des Fluchtwegs bilden,
wobei die Fluchtwegsplatte überwiegend aus elastomeren Granulatmaterial besteht, und
wobei die Fluchtwegsplatte ein Brandschutzadditiv und ein Bindemittel zum Binden des
elastomeren Granulatmaterials umfasst.