Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Schienenbefestigungssystem zur Befestigung einer Schiene
auf einem Untergrund, vorzugsweise einer festen Fahrbahn. Das Schienenbefestigungssystem
weist eine Winkelführungsplatte auf, die eingerichtet ist, um Querkräfte von der Schiene
in den Untergrund abzuleiten.
Hintergrund der Erfindung
[0002] Es ist bekannt, Bahnschienen unter Verwendung sogenannter "Winkelführungsplatten"
auf Betonschwellen zu befestigen. Die Winkelführungsplatten tragen durch eine formschlüssige
Verbindung mit entsprechenden Ausnehmungen, auch als "Sicken" bezeichnet, dazu bei,
dass Radquerkräfte in den Beton übertragen werden. So beschreibt die
DE 101 39 198 A1 eine solche Befestigung für ein Schienenelement. Die darin als "Koppelglieder" bezeichneten
Winkelführungsplatten liegen jeweils mit einer Anschlagsfläche an einer Grundplatte
an. Gleichzeitig greifen sie in entsprechende Ausnehmungen der Betonschwelle ein.
[0003] Für Hochgeschwindigkeitsstrecken, Strecken mit erhöhten Anforderungen an die Schallreduktion,
Erschütterungsdämpfung und dergleichen, beispielsweise in Tunneln oder für U-Bahnen,
werden Bahngleise und Weichen auf einer sogenannten "festen Fahrbahn" verlegt. Die
feste Fahrbahn ist zumeist eine flächige durchgehende Betonplatte, die statt eines
Oberbaus aus Schotter als Untergrund für die Gleise dient. Zur Befestigung einer Bahnschiene
auf einer festen Fahrbahn werden zumeist Schienenunterlagsplatten und Zwischenplatten
verwendet, die zumindest teilweise flexibel sind. Bei der Überrollung durch ein Rad
des Schienenfahrzeugs federt die Fahr- oder Backenschiene aufgrund der flexiblen Lagerung
ein, wodurch Schall und Erschütterungen gedämpft werden.
[0004] Um das vorstehend dargelegte Schienenbefestigungssystem mit Winkelführungsplatte(n)
auf einer festen Fahrbahn zu verwenden, muss bautechnisch bedingt ein Höhenausgleich
von beispielsweise mindestens 20 mm geschaffen werden, da diese Fahrbahnart, insbesondere
im Fall einer durchgehenden Betonoberfläche, nicht völlig eben gebaut werden kann.
[0005] Wenn nun die Bahnschiene bzw. deren Schienenunterlagsplatte, auch als "Gleitstuhlplatte"
bezeichnet, durch eine Höhenausgleichsplatte angehoben wird, muss sichergestellt werden,
dass die Radquerkraft weiterhin über die Winkelführungsplatte(n) sicher in den Beton
übertragen wird.
[0006] Zur Lösung dieses Problems schlägt die
WO 2007/082553 A1 vor, die Lagefixierung der Winkelführungsplatten nicht über Vorsprünge und entsprechende
Vertiefungen im Untergrund zu realisieren, sondern mittels Stützwinkeln, die seitlich
neben den Winkelführungsplatten auf dem Untergrund befestigt werden.
[0007] Ein Nachteil dieses Systems besteht darin, dass die Stützwinkel eine separate Befestigung,
implementiert durch Schrauben und Dübel, benötigen. Während somit insgesamt vier Schrauben/Dübel-Befestigungen
pro Verankerung erforderlich sind, benötigt das herkömmliche System ohne Stützwinkel
lediglich zwei Befestigungen, da mit einer Schraube gleichzeitig die Spannklemme und
die Winkelführungsplatte befestigt werden. Aufgrund von Bauteiltoleranzen und Fertigungstoleranzen
insbesondere des Betonkörpers ist es im Stand der Technik ferner schwierig, die Querkraft
gleichmäßig auf die mehreren installierten Befestigungselemente zu verteilen. In diesem
Sinne ist das System gemäß der
WO 2007/082553 A1 technisch überbestimmt.
Darstellung der Erfindung
[0008] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Schienenbefestigungssystem
zur Befestigung einer Schiene auf einem Untergrund, vorzugsweise einer festen Fahrbahn,
bereitzustellen, insbesondere auf baulich einfache Weise eine Höhenkompensation zu
realisieren.
[0009] Gelöst wird die Aufgabe mit einem Schienenbefestigungssystem mit den Merkmalen des
Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden
Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
[0010] Das Schienenbefestigungssystem gemäß der Erfindung dient zum Befestigen einer Schiene
auf einem Untergrund. Der Untergrund ist vorzugsweise eine feste Fahrbahn, etwa eine
Unterlage aus Beton. Allerdings kann das Schienenbefestigungssystem auch auf anderen
Unterlagen, beispielsweise Bahnschwellen, angewendet werden.
[0011] Das Schienenbefestigungssystem weist zumindest ein Halteglied zum Montieren bzw.
Verspannen der Schiene auf dem Untergrund auf. Vorzugsweise wird das Schienenbefestigungssystem
paarweise angewendet; d.h. es sind vorzugsweise jeweils zwei Schienenbefestigungssysteme
pro Verankerung vorgesehen, welche die Schiene oder eine Schienenunterlagsplatte in
Querrichtung links und rechts gegen den Untergrund verspannen.
[0012] Die "Querrichtung" bezeichnet hierbei jene Richtung, die senkrecht auf der Eben,
gebildet durch die Längserstreckungsrichtung der Schiene sowie die Schwerkraftrichtung,
steht. Die Querrichtung entspricht somit der Haupterstreckungsrichtung einer Bahnschwelle
im montierten Zustand. Es sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen "oben", "unten",
"vertikal", "senkrecht", "quer", "längs" usw. hierin eindeutig bestimmt sind, da die
Schiene und das Schienenbefestigungssystem im montierten Zustand in der Regel in einer
eindeutigen Lage zur Anwendung kommen.
[0013] Erfindungsgemäß weist das Halteglied auf: eine Winkelführungsplatte, die eingerichtet
ist, um im montierten Zustand Querkräfte von der Schiene in den Untergrund abzuleiten;
und ein Schulterteil, das eingerichtet ist, um im montierten Zustand stoßbündig, vorzugsweise
im Wesentlichen in Querrichtung, an der Winkelführungsplatte anzuliegen und formschlüssig
in einer Ausnehmung des Untergrunds zu liegen.
[0014] In anderen Worten, das Schulterteil fungiert als modulare Erweiterung des Schienenbefestigungssystems,
die es erlaubt, Halteglieder herkömmlicher Bauart auch im Fall eines etwaigen Höhenausgleichs,
beispielsweise durch Anwendung einer Distanzplatte, zu verwenden. Somit sind keine
weiteren Befestigungsmittel durch Schrauben und Dübel nötig. Etwaige Bauteiltoleranzen
und Fertigungstoleranzen, insbesondere im Untergrund, sind leicht kompensierbar und
werden während des Vorgangs der Montage bzw. des Verspannens im Wesentlichen automatisch
ausgeglichen.
[0015] Es sei darauf hingewiesen, dass die hierin dargelegten Komponenten, wie etwa das
Schulterteil, die Winkelführungsplatte und dergleichen, nicht nur einteilig sondern
auch mehrteilig ausgebildet sein können, sofern eine Einteiligkeit nicht ausdrücklich
angegeben ist. Wenn hierin von einer formschlüssigen Verbindung die Rede ist, genügt
ein teilweiser Formschluss; d.h. zumindest Teile der Konturen bzw. Geometrien der
beteiligten Komponenten entsprechen einander.
[0016] Vorzugsweise weist das Schulterteil eine Aussparung auf, die für die stoßbündige
Abstützung der Winkelführungsplatte, insbesondere eines etwaigen Vorsprungs auf der
Unterseite derselben, eingerichtet und dimensioniert ist, wodurch die Querkraft besonders
sicher und zuverlässig von der Winkelführungsplatte auf das Schulterteil übertragen
wird. So ist der Vorsprung bzw. die Form der Unterseite der Winkelführungsplatte beispielsweise
so gestaltet, dass diese im Fall eines Untergrunds mit herkömmlicher Sickengeometrie
formschlüssig in der entsprechenden Ausnehmung des Untergrunds liegt. Auf diese Weise
müssen keinerlei Modifikationen am Halteglied vorgenommen werden, um in Verbindung
mit dem Schulterteil anwendbar zu sein.
[0017] Vorzugsweise weist das Schulterteil eine Unterseite, die zur Auflage auf einem Boden
der Ausnehmung des Untergrunds eingerichtet ist, sowie eine äußere (in Querrichtung
und relativ zur Schiene gesehen) Seitenwand auf, die sich von der Unterseite in einem
Winkel schräg nach außen erstreckt und zur Anlage gegen eine entsprechende Wand der
Ausnehmung eingerichtet ist, wodurch der Formschluss auf sichere und baulich einfache
Weise realisiert ist.
[0018] Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Unterseite und der äußeren Seitenwand so
gewählt, dass eine leicht nach unten geneigte Querkraft im Winkel im Bereich von 45°
und 90°, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, auf der äußeren Seitenwand steht.
Somit werden die von den Schienen über die Winkelführungsplatte und das Schulterteil
übertragenen Radquerkräfte sicher und zuverlässig in den Untergrund abgeleitet.
[0019] Vorzugsweise weist das Schulterteil ferner eine innere (in Querrichtung und relativ
zur Schiene gesehen) Seitenwand auf, die sich von der Unterseite in einem Winkel schräg
nach innen erstreckt, so dass das Schulterteil einen trapezförmigen Querschnitt (senkrecht
zur Schienenlängserstreckung) aufweist. Durch eine solche Verbesserung des Formschlusses
werden der Sitz des Schulterteils und die Präzision der Verspannung optimiert.
[0020] Vorzugsweise weist das Schienenbefestigungssystem eine Distanzplatte zur Montage
zwischen der Schiene und dem Untergrund auf. Die Distanzplatte ermöglicht einen Ausgleich
etwaiger Bauteiltoleranzen und Fertigungstoleranzen, insbesondere des Betonkörpers
im Fall einer festen Fahrbahn. Das hierin dargelegte Schienenbefestigungssystem erlaubt
einen solchen Höhenausgleich, ohne dass Modifikationen am Schienenbefestigungssystem
vorgenommen werden müssen.
[0021] Es sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung "zwischen" sowohl eine direkte, kontaktierende
Beziehung als auch eine mittelbare räumliche Anordnung umfasst. Dies bedeutet im Fall
der vorstehend genannten Ausführungsform, dass die Distanzplatte weder mit der Schiene
noch mit dem Untergrund direkt in Kontakt stehen muss, sondern weitere Komponenten,
Platten und dergleichen dazwischen angeordnet sein können.
[0022] So weist das Schienenbefestigungssystem vorzugsweise eine Schienenunterlagsplatte
auf, die zur Halterung der Schiene eingerichtet ist, wobei die Schiene im montierten
Zustand mit der Schienenunterlagsplatte in Kontakt steht, mittels einer Schienenhalterung
darauf befestigt ist und die Winkelführungsplatte stoßbündig an einer Stirnseite der
Schienenunterlagsplatte anliegt. Die Schienenunterlagsplatte ist beispielsweise ein
Formteil aus Stahl. Die Schienenunterlagsplatte weist etwa einen Schienenhalteabschnitt
auf, der die Position der Schiene auf der Schienenunterlagsplatte bestimmt und zur
Halterung der Schiene beiträgt. Die Schiene wird ferner vorzugsweise durch eine oder
mehrere Schienenspannklemmen und/oder Schienenspannbügel gegen die Schienenunterlagsplatte
verspannt. Der Schienenhalteabschnitt, die Schienenspannklemme und der Schienenspannbügel
bilden in diesem Fall eine beispielhafte Realisierung für eine Schienenhalterung,
die zur Befestigung der Schiene auf der Schienenunterlagsplatte eingerichtet ist.
Durch das hierin dargelegte Schienenbefestigungssystem lassen sich auch unterschiedliche
Typen und Abmessungen von Schienenunterlagsplatten in der Höhe kompensieren.
[0023] Vorzugsweise weist das Schienenbefestigungssystem zumindest eine Zwischenplatte aus
einem flexiblen Material, vorzugsweise mit einer dynamischen Steifigkeit von etwa
200 kN/mm oder weniger, auf, wobei die Zwischenplatte im montierten Zustand zwischen
dem Untergrund und der Schienenunterlagsplatte angeordnet ist. Die Zwischenplatte
verbessert die Lagerung der Schienenunterlagsplatte und dient der Stoß- und Schallentkopplung
zwischen der Schiene und dem Schienenuntergrund. Eine solche Stoß- und Schallentkopplung
ist besonders wirksam und nützlich im Fall einer festen Fahrbahn. Ferner lassen sich
durch das hierin dargelegte Schienenbefestigungssystem auch unterschiedliche Typen
und Abmessungen von Zwischenplatten in der Höhe kompensieren.
[0024] Vorzugsweise weist das Halteglied eine Spannklemme auf, die eingerichtet ist, um
die Schiene, vorzugsweise durch Kontaktierung der Schienenunterlagsplatte, mit einer
definierten Kraft auf den Untergrund und/oder die Winkelführungsplatte zu drücken.
Zu diesem Zweck kann das Halteglied so ausgebildet sein, dass dessen Spannklemme die
Enden der Schienenunterlagsplatte oder einen Schienenfuß übergreift und nach unten
drückt. Auf diese Weise wird die Schiene in der Hochrichtung gehalten. Die Spannklemme
ist vorzugsweise mit einer hohen vertikalen Dauerfestigkeit ausgebildet, wobei die
genaue Form, Materialstärke und Federkonstante je nach Anwendung variieren können.
[0025] Vorzugsweise ist die Winkelführungsplatte zur definierten Festlegung der Lage und
Position, sowie zur Abstützung der Spannklemme eingerichtet. Auf diese Weise lassen
sich die gewünschten Haltekräfte zuverlässig und dauerhaft realisieren, sowie die
im Betrieb auftretenden Querkräfte zuverlässig ableiten.
[0026] Vorzugsweise weist das Halteglied einen Dübel und ein schraubenförmiges Befestigungselement,
das mittels des Dübels im Untergrund verankert wird, auf. Besonders bevorzugt ist
das Halteglied so eingerichtet, dass der Dübel von oben aus dem Schienenuntergrund
herausdrehbar ist. Alle Komponenten sind somit auf einfache Weise auswechselbar. Dies
gilt insbesondere auch dann, wenn der Dübel in einem Untergrund aus Beton eingebettet
ist. Die Wartung des Schienenbefestigungssystems, der Austausch von Komponenten usw.
können ohne Zerstörung oder Beschädigung des Untergrunds durchgeführt werden.
[0027] Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch einen Schienenweg mit einer Schiene und
zumindest einem Schienenbefestigungssystem gemäß der vorstehenden Beschreibung gelöst,
wobei die Schiene mittels des Schienenbefestigungssystems auf einem Untergrund, vorzugsweise
einer festen Fahrbahn, montiert ist.
[0028] Die Merkmale, technischen Wirkungen, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele, die in
Bezug auf das Schienenbefestigungssystem beschrieben wurden, gelten analog für den
Schienenweg.
[0029] Vorzugsweise ist die Schiene pro Verankerung mittels zwei in Querrichtung gegenüberliegenden
Schienenbefestigungssystemen auf dem Untergrund montiert. In anderen Worten, das Schienenbefestigungssystem
wird vorzugsweise paarweise angewendet, wodurch die Schiene oder eine Schienenunterlagsplatte
in Querrichtung links und rechts gegen den Untergrund verspannt wird. Vorzugsweise
ist die Schiene Teil einer Weiche. Das Schienenbefestigungssystem kann sich beispielsweise
im Zungen-, Zwischenschienen- und/oder Herzstückbereich einer Weiche befinden. Das
Schienenbefestigungssystem ist universell anpassbar und gewährleistet gleichzeitig
eine zuverlässige Kraftübertragung, insbesondere der Querkraft, vom Rad eines Schienenfahrzeuges
in den Untergrund.
[0030] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können
alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale
umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0031]
Die Figur 1 ist eine Querschnittsansicht eines Schienenbefestigungssystems für eine
Schiene, montiert auf einer festen Fahrbahn.
Die Figur 2 ist eine Vergrößerung des Ausschnitts A der Figur 1.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
[0032] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben.
Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den Figuren mit identischen
Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholende Beschreibung dieser Elemente wird
teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
[0033] Das Schienenbefestigungssystem, dargestellt in den Figuren 1 und 2, weist eine Schienenunterlagsplatte
1, auch als "Gleitstuhlplatte" bezeichnet, zur Halterung einer darauf angebrachten
Schiene 2 auf. Die Schienenunterlagsplatte 1 ist beispielsweise ein Formteil aus Stahl
und dient zusammen mit weiteren Komponenten des Schienenbefestigungssystems dazu,
die Schiene 2 sicher auf einem Untergrund 3, der vorzugsweise eine feste Fahrbahn
aus Beton ist, zu verankern.
[0034] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die Schiene 2 im Bereich einer
Weiche. Aus diesem Grund ist in der Figur 1 ein weiterer Schienenabschnitt 2' an zwei
Positionen gezeigt. Der Schienenabschnitt 2' liegt auf einem entsprechenden Abschnitt
der Schienenunterlagsplatte 1 auf und ist in Querrichtung (der Links-/Rechtsrichtung
in der Darstellung der Figur 1) verstellbar. Es sei darauf hingewiesen, dass das Schienenbefestigungssystem
auch außerhalb einer Weiche, im normalen Gleisbereich einsetzbar ist. Die genaue Formgebung
der Schienenunterlagsplatte 1 kann hierbei an die jeweilige Anwendungsumgebung und
Schienengeometrie angepasst sein.
[0035] Die Schienenunterlagsplatte 1 weist einen Schienenhalteabschnitt 1a auf, der die
Position der Schiene 2 auf der Schienenunterlagsplatte 1 bestimmt und zur Halterung
der Schiene 2 beiträgt. Die Schiene 2 wird ferner durch eine oder mehrere Schienenspannklemmen
1b und/oder Schienenspannbügel 1c gegen die Schienenunterlagsplatte 1 verspannt. Der
Schienenhalteabschnitt 1a, die Schienenspannklemme 1b und der Schienenspannbügel 1c
bilden eine beispielhafte Realisierung für eine Schienenhalterung, die zur Befestigung
der Schiene 2 auf der Schienenunterlagsplatte 1 eingerichtet ist.
[0036] Zwischen der Schienenunterlagsplatte 1 und dem Untergrund 3 kann eine Zwischenplatte
4, die Teil des Schienenbefestigungssystems ist, aus einem flexiblen Material angeordnet
sein. Die Zwischenplatte 4 ist beispielsweise eine hochelastische Platte aus einem
Elastomer und weist vorzugsweise eine dynamische Steifigkeit von etwa 200 kN/mm oder
weniger auf. Die Zwischenplatte 4 garantiert eine optimale Lagerung der Schienenunterlagsplatte
1 und dient der Stoß- und Schallentkopplung zwischen der Schiene 2 und dem Untergrund
3.
[0037] Ferner weist das Schienenbefestigungssystem eine Distanzplatte 5, auch als "Höhenausgleichsplatte"
bezeichnet, auf, die sich vorzugsweise unter der Zwischenplatte 4 befindet, um eventuell
vorliegende Höhentoleranzen des Untergrunds 3 auszugleichen. Die Distanzplatte 5 kann
aus einem Metall oder einem Kunststoff gefertigt sein.
[0038] Die Zwischenplatte 4 und die Distanzplatte 5 können auch durch eine einzige Platte
gemeinsam realisiert sein, die in diesem Fall ebenfalls als "Distanzplatte" bezeichnet
sei, um deutlich zu machen, dass diese Platte je nach Anwendungsposition unterschiedliche
Dicken aufweisen kann, um etwaige Höhenunterschiede des Untergrunds 3, die insbesondere
im Fall einer festen Fahrbahn auftreten, kompensieren zu können. Vorzugsweise beträgt
der Höhenausgleich durch die Distanzplatte 5 bis zu 20 mm.
[0039] Die Schienenunterlagsplatte 1 ist über zwei Halteglieder 6 in ihrer Position auf
dem Untergrund 3 fixiert. Auf jeder Seite in Querrichtung ist jeweils eines der Halteglieder
6 (genauer gesagt, deren nachstehend beschriebenen Winkelführungsplatten 8) stoßbündig
vor einer Stirnseite der Schienenunterlagsplatte 1 positioniert. Die in Kontakt stehenden
Stirnseiten der Schienenunterlagsplatte 1 und der Halteglieder 6 können korrespondierende
Formen (Vorsprünge, Vertiefungen usw.) aufweisen, um eine formschlüssige Verbindung
zu realisieren. Auf diese Weise wird ein Längswandern der Schienenunterlagsplatte
1 unterbunden. Die Halteglieder 6 und/oder die Schienenunterlagsplatte 1 können andere
oder weitere Mittel zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung aufweisen,
um eine sichere Halterung der Schienenunterlagsplatte auf dem Untergrund 3 zu gewährleisten.
[0040] Die Halteglieder 6 weisen jeweils eine Spannklemme 7 auf, welche die Enden der Schienenunterlagsplatte
1 übergreifen und diese mit einer definierten Kraft gegen den Untergrund 3 drücken.
Auf diese Weise wird die Schienenunterlagsplatte 1 in der Hochrichtung gehalten. Die
Spannklemmen 7 sind mit optimaler Spannkraft und einer hohen vertikalen Dauerfestigkeit
ausgebildet, wobei die genaue Form, Materialstärke und Federkonstante je nach Anwendung
variieren können.
[0041] Die Halteglieder 6 weisen ferner jeweils eine Winkelführungsplatte 8 auf, deren Unterseiten
jeweils einen Vorsprung 8a aufweisen. Der Vorsprung 8a bzw. die Form der Unterseite
der Winkelführungsplatte 8 ist so gestaltet, dass sie im Fall der herkömmlichen Montage
etwa auf einer Bahnschwelle mit herkömmlicher Sickengeometrie formschlüssig in der
entsprechenden Ausnehmung des Untergrunds liegen würde. Die Winkelführungsplatten
8 dienen der definierten Führung und Abstützung der Spannklemmen 7 und sind so geformt,
dass die Radquerkräfte nach außen in den Untergrund 3 abgeleitet werden.
[0042] Die Winkelführungsplatten 8 haben jeweils eine Durchgangsöffnung 8b, die von einem
entsprechenden Befestigungselement 9 durchgriffen wird. Das Befestigungselement 9
ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schraube ausgebildet, die über einen Dübel
10 im Untergrund 3 verankert wird. Alle Komponenten des Schienenbefestigungssystems
werden durch Festziehen des schraubenförmigen Befestigungselements 9 sowohl gegeneinander
verspannt als auch auf dem Untergrund 3 verankert.
[0043] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steht die Winkelführungsplatte 8 direkt mit der
Schienenunterlagsplatte 1 in Kontakt. Alternativ kann die Winkelführungsplatte 8 in
einen dafür vorgesehenen Rahmen (nicht gezeigt) eingesetzt werden, beispielsweise
um das Schienenbefestigungssystem auf diese Weise modulartig mit unterschiedlichen
Typen von Winkelführungsplatten 8 ausstatten zu können.
[0044] Um die im Betrieb auftretenden Radquerkräfte auch im Fall eines Höhenausgleichs mittels
einer Distanzplatte 5, Zwischenplatte 4 und dergleichen über die Winkelführungsplatten
8 sicher in den Untergrund 3 ableiten zu können, weist das Schienenbefestigungssystem
ferner zwei Schulterteile 11 auf, die auf jeder Seite in Querrichtung stoßbündig vor
einer entsprechenden Winkelführungsplatte 8 positioniert sind.
[0045] Die Schulterteile 11 liegen formschlüssig in einer entsprechenden Ausnehmung 3a des
Untergrunds 3. Die Gestalt der Ausnehmungen 3a, d.h. die Sickengeometrie, unterscheidet
sich im Allgemeinen von der eines Schienenbefestigungssystems ohne Höhenausgleich,
d.h. insbesondere von der einer herkömmlichen Bahnschwelle.
[0046] Die Schulterteile 11 wiederum weisen jeweils eine Ausnehmung 11a auf, die für die
stoßbündige Abstützung der Winkelführungsplatten 8 eingerichtet und dimensioniert
sind. Zu diesem Zweck entspricht die Ausnehmung 11a beispielsweise ungefähr einer
herkömmlichen Sickengeometrie, so dass der Vorsprung 8a der Winkelführungsplatte im
montierten Zustand formschlüssig und/oder kraftschlüssig in der Ausnehmung 11a liegt.
[0047] Gemäß einer speziellen Ausführungsform weisen die Schulterteile 11 eine Unterseite
11b (vgl. Figur 2) auf, die auf dem Boden der Ausnehmung 3a des Untergrunds 3 aufliegt.
Ausgehend von der Unterseite 11b erstrecken sich in Querrichtung gesehen Seitenwände
11c trapezförmig, d.h. schräg nach oben. Diese stehen mit entsprechenden Wänden der
Ausnehmung 3a flächig in Kontakt, wodurch ein Formschluss zwischen der Ausnehmung
3a und dem Schulterteil 11 erzielt wird. Der Formschluss, insbesondere der Winkel
zwischen der Unterseite 11b und der äußeren Seitenwand 11c, ist dabei so gewählt,
dass die leicht nach unten geneigte Querkraft F (vgl. Figur 1) sicher in den Untergrund
3 abgeleitet wird, ohne dass sich die Verankerung dabei tendenziell löst. Vorzugsweise
bilden die Querkraft F und die äußere Seitenwand 11c einen Winkel im Bereich von 45°
bis 90°, besonders bevorzugt im Wesentlichen oder in der Nähe von 90°.
[0048] Das Schulterteil 11 fungiert somit als modulare Erweiterung des Schienenbefestigungssystems,
die es erlaubt, Halteglieder 6 herkömmlicher Bauart und Beschaffenheit auch im hierin
dargelegten Fall des Höhenausgleichs zu verwenden. Insbesondere sind keine weiteren
Befestigungsmittel durch Schrauben und Dübel nötig. Pro Schiene 2 genügen zwei Halteglieder
6, deren Befestigungselemente 9 gleichzeitig die zugehörigen Spannklemmen 7, Winkelführungsplatten
8 und Schulterteile 11 verspannen und befestigen. Etwaige Bauteiltoleranzen und Fertigungstoleranzen,
insbesondere im Untergrund 3, sind leicht kompensierbar und werden während des Vorgangs
des Verspannens im Wesentlichen automatisch ausgeglichen.
[0049] Das hierin dargelegte Schienenbefestigungssystem ist besonders zur Montage auf einer
aus Beton ausgebildeten festen Fahrbahn geeignet, wobei die Dübel 10 im Beton eingebettet
sind und jederzeit nach dem Einbau ohne Demontage der Schienenunterlagsplatte 1 aus
dieser nach oben herausgedreht und ausgewechselt werden können. Alle Komponenten sind
somit auf einfache Weise auswechselbar. Es sei darauf hingewiesen, dass das Schienenbefestigungssystem
auch ohne Distanzplatte 5 und/oder Zwischenplatte 4 auf herkömmlichen Bahnschwellen
anwendbar ist.
[0050] Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen
dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0051]
- 1
- Schienenunterlagsplatte
- 1a
- Schienenhalteabschnitt
- 1b
- Schienenspannklemme
- 1c
- Schienenspannbügel
- 2
- Schiene
- 2'
- Schienenabschnitt
- 3
- Untergrund
- 3a
- Ausnehmung
- 4
- Zwischenplatte
- 5
- Distanzplatte
- 6
- Halteglied
- 7
- Spannklemme
- 8
- Winkelführungsplatte
- 8a
- Vorsprung
- 8b
- Durchgangsöffnung
- 9
- Befestigungselement
- 10
- Dübel
- 11
- Schulterteil
- 11a
- Ausnehmung
- 11b
- Unterseite
- 11c
- Seitenwand
- F
- Querkraft
1. Schienenbefestigungssystem zur Befestigung einer Schiene (2) auf einem Untergrund
(3), vorzugsweise einer festen Fahrbahn, umfassend zumindest ein Halteglied (6) zur
Montage der Schiene (2) auf dem Untergrund (3), wobei das Halteglied (6) aufweist:
eine Winkelführungsplatte (8), die eingerichtet ist, um im montierten Zustand Querkräfte
von der Schiene (2) in den Untergrund (3) abzuleiten; und
ein Schulterteil (11), das eingerichtet ist, um im montierten Zustand stoßbündig an
der Winkelführungsplatte (8) anzuliegen und formschlüssig in einer Ausnehmung (3a)
des Untergrunds (3) zu liegen.
2. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schulterteil (11) eine Aussparung (11a) aufweist, die für die stoßbündige Abstützung
der Winkelführungsplatte (8), vorzugsweise eines Vorsprungs (8a) auf der Unterseite
derselben, eingerichtet und dimensioniert ist.
3. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schulterteil (11) eine Unterseite (11b), die zur Auflage auf einem Boden der
Ausnehmung (3a) des Untergrunds (3) eingerichtet ist, sowie eine äußere Seitenwand
(11c) aufweist, die sich von der Unterseite (11b) in einem Winkel schräg nach außen
erstreckt und zur Anlage gegen eine entsprechende Wand der Ausnehmung (3a) eingerichtet
ist.
4. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Unterseite (11b) und der äußeren Seitenwand (11 c) so gewählt
ist, dass eine leicht nach unten geneigte Querkraft (F) im Winkel im Bereich von 45°
bis 90°, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, auf der äußeren Seitenwand (11c)
steht.
5. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schulterteil (11) ferner eine innere Seitenwand (11c) aufweist, die sich von
der Unterseite (11b) in einem Winkel schräg nach innen erstreckt, so dass das Schulterteil
(11) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
6. Schienenbefestigungssystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Distanzplatte (5) zur Montage zwischen der Schiene (2) und dem Untergrund
(3) aufweist.
7. Schienenbefestigungssystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Schienenunterlagsplatte (1) aufweist, die zur Halterung der Schiene (2)
eingerichtet ist, wobei die Schiene (2) im montierten Zustand mit der Schienenunterlagsplatte
(1) in Kontakt steht, mittels einer Schienenhalterung (1a, 1b, 1c) darauf befestigt
ist und die Winkelführungsplatte (8) stoßbündig an einer Stirnseite der Schienenunterlagsplatte
1 anliegt.
8. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ferner zumindest eine Zwischenplatte (4) aus einem flexiblen Material, vorzugsweise
mit einer dynamischen Steifigkeit von etwa 200 kN/mm oder weniger, aufweist, wobei
die Zwischenplatte (4) im montierten Zustand zwischen dem Untergrund (3) und der Schienenunterlagsplatte
(1) angeordnet ist.
9. Schienenbefestigungssystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (6) eine Spannklemme (7) aufweist, die eingerichtet ist, um die Schiene
(2) mit einer definierten Kraft auf den Untergrund (3), vorzugsweise über die Winkelführungsplatte
(8), zu drücken.
10. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelführungsplatte (8) zur definierten Festlegung der Lage und Position, sowie
zur Abstützung der Spannklemme (7) eingerichtet ist.
11. Schienenbefestigungssystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (6) einen Dübel (10) und ein schraubenförmiges Befestigungselement
(9), das mittels des Dübels (10) im Untergrund (3) verankert wird, aufweist.
12. Schienenweg mit einer Schiene (2) und zumindest einem Schienenbefestigungssystem nach
einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schiene (2) mittels des Schienenbefestigungssystems
auf einem Untergrund (3), vorzugsweise einer festen Fahrbahn, montiert ist.
13. Schienenweg nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2) mittels zwei in Querrichtung gegenüberliegenden Schienenbefestigungssystemen
auf dem Untergrund (3) montiert ist.
14. Schienenelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2) Teil einer Weiche ist.