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EP 0 569 867 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.10.1996 Patentblatt 1996/42 |
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Anmeldetag: 07.05.1993 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)6: E01B 1/00 |
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Schienenanordnung
Rail construction
Construction de rail
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR IT LI NL |
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Priorität: |
09.05.1992 DE 4215291
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.11.1993 Patentblatt 1993/46 |
(73) |
Patentinhaber: PHOENIX AKTIENGESELLSCHAFT |
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21079 Hamburg (DE) |
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Erfinder: |
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- Garbers, Norbert, Dipl.-Ing.
D-2100 Hamburg 90 (DE)
- Pahl, Bernd
D-2100 Hamburg 53 (DE)
- Grabe, Werner, Dr.-Ing.
D-2090 Winsen (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 192 983 DE-A- 2 745 220 US-A- 4 609 144
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EP-A- 0 008 743 FR-A- 2 511 405
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- SCHWEIZERISCHE BAUZEITUNG Bd. 91, Nr. 51, 20. Dezember 1973, Seite 1245 - 'Kunststoffschwellen
f r die Wiener U-Bahn'
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Schienenanordnung, bestehend aus einem Schienenstrang
mit Befestigungsmitteln; Schwellen aus Holz, Beton oder dgl.; einem Schotterbett,
auf dem die Schwellen gelagert sind; sowie aus einer auf der Unterseite der Schwellen
angeordneten elastischen Unterlage, die im wesentlichen aus zwei Schichten besteht,
wobei die der Unterseite der Schwellen zugewandte Schicht ein elastomerer Werkstoff
ist.
[0002] Es sind verschiedene Schienenanordnungen bekannt, wobei im folgenden einige vorgestellt
werden.
[0003] In der DE-C-31 47 387 und US-A-4 494 695 wird eine Schienenanordnung beschrieben,
bei der sich zwischen dem Schienenfuß und der Grundplatte aus Stahl oder Beton eine
elastische Zwischenlage befindet. Auch im Bereich der Schienenbefestigung sind elastische
Elemente angeordnet.
[0004] Aus der EP-B-0 198 158 ist ferner ein elastisches Schienenlager bekannt, bestehend
aus einer Oberplatte und Unterplatte aus Stahl und einer zwischen ihnen angeordneten
Gummiplatte, wobei Ober- und Unterplatte durch mehrere Schraubbolzen und auf ihnen
angeordneten Gummiringen unter veränderbarer Vorspannung setzbar sind. Der Schienenfuß
selbst ist in der Oberplatte verankert.
[0005] Aus der EP-A-0 192 983 ist weiterhin eine Matte aus elastischem Werkstoff für eine
Schotterbettung bekannt, wobei an deren Oberseite eine Schicht vorhanden ist, die
aus einem Vlies gebildet ist.
[0006] Schließlich wird in der US-A-4 609 144 eine Schienenanordnung vorgestellt, bei der
Beispielsweise die Schwelle aus Beton in entsprechenden Aussparungen des Gleisbettfundamentes,
das ebenfalls aus Beton besteht, einsitzt. Zwischen den Schwellen und dem umgebenden
Gleisbettfundamentes ist ein Schwellenschuh aus elastomerem Werkstoff angeordnet,
der innenseitig (d.h. zur Schwelle hin) Rillen aufweist. Zwischen der Unterseite der
Schwelle und dem Schwellenschuhboden befindet sich zudem eine elastische Einlage.
[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, bei einer gattungsgemäßen Schienenanordnung,
bei der die Schwellen auf einem Schotterbett gelagert sind, den Körperschall zu reduzieren,
insbesondere im Rahmen der Nachrüstung vorhandener Strecken, ohne daß ein zeitaufwendiger
Schotterabtrag erfolgt.
[0008] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die vom Schotterbett umgebende
Schicht ein Vliesstoff ist und die Schicht aus elastomerem Werkstoff zur Unterseite
(d.h. zur Vliesstoffseite ) hin mit einer Verstärkungseinlage versehen ist.
[0009] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Schienenanordnung mit dem zweischichtigen Aufbau der elastischen Unterlage;
- Fig. 2
- eine Schicht aus elastomerem Werkstoff mit einreihiger Anordnung von Kanälen;
- Fig. 3
- eine Schicht aus elastomerem Werkstoff mit einreihiger Anordnung von Kanälen und einer
Verstärkungseinlage;
- Fig. 4
- eine Schicht aus elastomerem Werkstoff mit zweireihiger Anordnung von Kanälen;
- Fig. 5
- eine Schienenanordnung mit dem Zweischichtigen Aufbau der elastischen Unterlage unter
gleichzeitiger Bildung eines Schwellenschuhes;
- Fig. 6
- einen Schichtenaufbau der elastischen Unterlage, bei der die Schicht aus Vliesstoff
breiter ist als die Schicht aus elastomerem Werkstoff;
- Fig. 7
- eine dreidimensionale Darstellung des Schichtenaufbaus gemäß Fig. 6;
- Fig. 8
- ein Schwellenschuh im gefalteten Zustand.
[0010] Fig. 1 zeigt eine Schienenanordnung, bestehend aus dem Schienenstrang (1) mit Befestigungsmitteln
(2), den Schwellen (3), dem Schotterbett (4) und der elastischen Unterlage (5). Dabei
besteht die Unterlage (5) aus zwei Schichten (6, 7), wobei die der Unterseite (8)
der Schwellen zugewandte Schicht (6) ein elastomerer Werkstoff (Gummi oder gummiähnlicher
Werkstoff) ist, während die vom Schotterbett (4) umgebende Schicht (7) ein Vliesstoff
(z.B. Geotextil) ist. Beide Schichten (6, 7) sind jeweils planflächig und einstückig
ausgebildet sowie gleich breit, wobei sich die Breite der der Schwellen (3) anpaßt.
[0011] Nach Fig. 2 weist die Schicht (6) Kanäle (9) auf, die strangförmig in Längsrichtung
der Schwellen verlaufen und einreihig angeordnet sind, wobei die Kanäle hier im wesentlichen
eine rhombische Querschnittsgestalt aufweisen.
[0012] Fig. 3 zeigt im wesentlichen die gleiche Schicht (6) wie in Fig. 2 dargestellt, jedoch
mit dem Unterschied, daß hier eine zusätzliche Verstärkungseinlage (10) vorhanden
(eingebettet) ist, die zur Unterseite (d.h. zur Vliesstoffseite) angeordnet ist.
[0013] Fig. 4 zeigt nun eine Schicht (6) mit zweireihiger Anordnung von Kanälen (11, 12)
unter gleichzeitiger Bildung einer Gitterstruktur (d.h. Versatzprinzip). Die Kanäle
weisen hier eine kreisförmige Querschnittsgestalt auf.
[0014] Zweckmäßigerweise sind die Kanäle (9, 11, 12) - Fig. 2, 3 und 4 - an den Enden der
Schicht (6), d.h. im Bereich der Schwellenenden, verschlossen.
[0015] Die Schicht (6) aus elastomerem Werkstoff mit einer Mindeststärke von 8 mm weist
vorzugsweise eine Härte in Shore A von 50 bis 60
o auf. Die darunter liegende Schicht (7) aus Vliesstoff besitzt eine Mindeststärke
von 2 mm.
[0016] Fig. 5 zeigt nun eine Schienenanordnung mit dem Aufbauprinzip gemäß Fig. 1, lediglich
mit dem Unterschied, daß hier die vom Schotterbett (4) umgebende Schicht (7') aus
Vliesstoff als Schwellenschuh (17 - Fig. 8) ausgebildet ist, wobei die Bildung des
Schwellenschuhes im folgenden näher beschrieben wird.
[0017] Nach Fig. 6 besteht die elastische Unterlage (5') aus der Schicht (6) aus elastomerem
Werkstoff mit einer Querschnittsgestalt gemäß Fig. 4 und der Schicht (7') aus Vliesstoff.
Dabei ist die Breite b der Schicht (7') größer als die Breite a der Schicht (6), die
wiederum im wesentlichen der Schwellenbreite entspricht.
[0018] Fig. 7 zeigt nun das Aufbauprinzip gemäß Fig. 6 in dreidimensionaler Darstellung.
Dabei wird verdeutlicht, daß die Schicht (7') zusätzlich auch noch länger ist als
die Schicht (6), die im wesentlichen die gleiche Länge aufweist wie die Schwelle.
Unter Faltung der Seitenstreifen (13, 14, 15, 16) in Pfeilrichtung wird der Schwellenschuh
(17) gebildet - Fig. 8.
[0019] Die Schicht (6) aus elastomerem Werkstoff wird zweckmäßigerweise mit der Schicht
(7, 7') aus Vliesstoff verklebt. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, insbesondere
in Verbindung mit einer Schienenanordnung gemäß Fig. 1, die Schicht (6) mit der Unterseite
(8) der Schwellen (3) ebenfalls zu verkleben.
[0020] Bei einer Schwellenschuhausbildung besteht die Möglichkeit, bei Schwellen aus Holz
eine Vernagelung (Position 18 - Fig. 8) vorzunehmen.
1. Schienenanordnung, bestehend aus
- einem Schienenstrang (1) mit Befestigungsmitteln (2);
- Schwellen (3) aus Holz, Beton oder dgl.;
- einem Schotterbett (4), auf dem die Schwellen gelagert sind; sowie aus
- einer auf der Unterseite (8) der Schwellen angeordneten elastischen Unterlage (5,5'),
die im wesentlichen aus zwei Schichten (6, 7, 7') besteht, wobei die der Unterseite
(8) der Schwellen zugewandte Schicht (6) ein elastomerer Werkstoff ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
- die vom Schotterbett (4) umgebende Schicht (7, 7') ein Vliesstoff ist und die Schicht
(6) aus elastomerem Werkstoff zur Unterseite, d.h. zur Vliesstoffseite hin mit einer
Verstärkungseinlage (10) versehen ist.
2. Schienenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) aus
elastomerem Werkstoff Kanäle (9, 11, 12) aufweist, die ein- oder mehrreihig angeordnet
sind.
3. Schienenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (9, 11,
12) strangförmig in Längsrichtung der Schwellen (3) verlaufen.
4. Schienenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (9,
11, 12) an den Enden der Schicht (6) verschlossen sind.
5. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht (6) aus elastomerem Werkstoff eine Härte in Shore A von 50 bis 60° aufweist.
6. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht (6) aus elastomerem Werkstoff sowie die Schicht (7, 7') aus Vliesstoff jeweils
planflächig und einstückig ausgebildet sind.
7. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht (6) aus elastomerem Werkstoff eine Mindeststärke von 8 mm besitzt.
8. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht (7, 7') aus Vliesstoff eine Mindeststärke von 2 mm besitzt.
9. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht (6) aus elastomerem Werkstoff im wesentlichen die gleiche Breite besitzt wie
die Schwellen (3).
10. Schienenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (7) aus
Vliesstoff im wesentlichen die gleiche Breite besitzt wie die Schicht (6).
11. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Breite b der Schicht (7') aus Vliesstoff größer ist als die Breite a der Schicht (6)
aus elastomerem Werkstoff.
12. Schienenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schicht
(7') größer ist als die Länge der Schicht (6).
13. Schienenanordnung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht
(7') aus Vliesstoff unter Bildung der Seitenstreifen (13, 14, 15, 16) gefaltet ist
(Ausbildung eines Schwellenschuhes 17).
14. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht (6) aus elastomerem Werkstoff mit der Unterseite (8) der Schwellen wie auch
mit der Schicht (7, 7') aus Vliesstoff verklebt ist.
1. A rail arrangement consisting of
- a length (1) of rail with means (2) of fastening;
- sleepers (3) of wood, concrete or the like;
- a bed (4) of ballast upon which the sleepers are supported; as well as of
- an elastic spacer (5, 5') arranged on the underside (8) of the sleepers and consisting
essentially of two layers (6, 7, 7'), the layer (6) next the underside (8) of the
sleepers being an elastomeric material;
characterized in that
- the layer (7, 7') surrounded by the bed (4) of ballast is a bonded fabric and the
layer (6) of elastomeric material is provided on the underside, i.e., on the side
next the bonded fabric, with an inlay (10) of reinforcement.
2. A rail arrangement as in Claim 1, characterized in that the layer (6) of elastomeric
material exhibits channels (9, 11, 12) which are arranged in one or more rows.
3. A rail arrangement as in Claim 2, characterized in that the channels (9, 11, 12) run
in strings in the direction longitudinal to the sleepers (3).
4. A rail arrangement as in Claim 2 or 3, characterized in that the channels (9, 11,
12) are closed at the ends of the layer (6).
5. A rail arrangement as in one of the Claims 1 to 4, characterized in that the layer
(6) of elastomeric material exhibits a Shore A hardness of 50 to 60°.
6. A rail arrangement as in one of the Claims 1 to 5, characterized in that the layer
(6) of elastomeric material as well as the layer (7, 7') of bonded fabric are respectively
made in one piece with a plane face.
7. A rail arrangement as in one of the Claims 1 to 6, characterized in that the layer
(6) of elastomeric material has a minimum thickness of 8 mm.
8. A rail arrangement as in one of the Claims 1 to 7, characterized in that the layer
(7, 7') of bonded fabric has a minimum thickness of 2 mm.
9. A rail arrangement as in one of the Claims 1 to 8, characterized in that the layer
(6) of elastomeric material has essentially the same width as the sleepers (3).
10. A rail arrangement as in Claim 9, characterized in that the layer (7) of bonded fabric
has essentially the same width as the layer (6).
11. A rail arrangement as in one of the Claims 1 to 9, characterized in that the width
b of the layer (7') of bonded fabric is greater than the width a of the layer (6)
of elastomeric material.
12. A rail arrangement as in Claim 11, characterized in that the length of the layer (7')
is greater than the length of the layer (6).
13. A rail arrangement as in Claim 11 and 12, characterized in that the layer (7') of
bonded fabric is folded to form strips (13, 14, 15, 16) at the sides (formation of
a sleeper shoe 17).
14. A rail arrangement as in one of the Claims 1 to 13, characterized in that the layer
(6) of elastomeric material is glued to the underside (8) of the sleepers and also
to the layer (7, 7') of bonded fabric.
1. Voie ferrée, se composant
- d'une file de rails (1) avec des moyens de fixation (2);
- de traverses (3) en bois, en béton ou similaires;;
- d'un lit de ballast (4) sur lequel sont posées les traverses; ainsi que
- une semelle élastique (5,5') qui est disposée sur la face inférieure (8) des traverses
et qui se compose essentiellement de deux couches (6,7,7'), la couche (6) située du
côté de la face inférieure (8) des traverses étant un matériau élastomère;
caractérisée en ce que
- la couche (7,7') contiguë au lit de ballast (4) est un non-tissé et la couche (6)
en matériau élastomère est munie du côté inférieur, c'est-à-dire du côté du non-tissé,
d'une garniture intérieure de renforcement (10).
2. Voie ferrée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche (6) en matériau
élastomère comporte des canaux (9,11,12) qui sont disposés en une ou en plusieurs
rangées.
3. Voie ferrée selon la revendication 2, caractérisée en ce que les canaux (9,11,12)
s'étendent en forme de cordon dans la direction longitudinale des traverses (3).
4. Voie ferrée selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les canaux (9,11,12)
sont fermés aux extrémités de la couche (6).
5. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que
la couche (6) en matériau élastomère présente une àureté Shore A de 50 à 60°.
6. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que
la couche (6) en matériau élastomère et la couche (7,7') en non-tissé sont réalisées
chacune avec des surfaces planes et en une seule pièce.
7. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que
la couche (6) en matériau élastomère a une épaisseur minimale de 8 mm.
8. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que
la couche (7,7') en non-tissé a une épaisseur minimale de 2 mm.
9. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que
la couche (6) en matériau élastomère a sensiblement la même largeur que les traverses
(3).
10. Voie ferrée selon la revendication 9, caractérisée en ce que la couche (7) en non-tissé
a sensiblement la même largeur que la couche (6).
11. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que
la largeur b de la couche (7') en non-tissé est supérieure à la largeur a de la couche
(6) en matériau élastomère.
12. Voie ferrée selon la revendication 11, caractérisée en ce que la longueur de la couche
(7') est supérieure à la longueur de la couche (6).
13. Voie ferrée selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que la couche (7')
en non-tissé est pliée de manière à former des bandes latérales (13, 14,15, 16) (formation
d'un sabot de traverse 17).
14. Voie ferrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que
la couche (6) en matériau élastomère est collée à la face inférieure (8) des traverses,
ainsi qu' à la couche (7,7') en non-tissé.