AT528591A4 - Schwellensohle - Google Patents

Abstract

Schwellensohle (1) zur Befestigung an einer, einem Schotterbett (2) zugewandten Außenfläche (3), insbesondere einer Unterseite (4), einer Eisenbahnschwelle (5) aus Beton, wobei die Schwellensohle (1) eine elastische Schicht (6) und eine Anbindeschicht (7) zur Anbindung der Schwellensohle (1) an die Eisenbahnschwelle (5) aufweist, wobei die Anbindeschicht (7) eine Vielzahl von Erhebungen (8) zur Einbettung in den Beton der Eisenbahnschwelle (1) aufweist, und in einer Draufsicht auf die Schwellensohle (1) zumindest einige der, vorzugsweise alle, Erhebungen (8) jeweils die Form einer Raute aufweisen, wobei die Raute jeweils eine größere Längserstreckung (14) als Quererstreckung (13) aufweist.

Description

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwellensohle zur Befestigung an einer, einem Schotterbett zugewandten Außenfläche, insbesondere einer Unterseite, einer Eisenbahnschwelle aus Beton, wobei die Schwellensohle eine elastische Schicht und eine Anbindeschicht zur Anbindung der Schwellensohle an die Eisenbahnschwelle aufweist, wobei die Anbindeschicht eine Vielzahl von Erhebungen zur Einbettung in den Beton der Eisenbahnschwelle aufweist.

[0002] Die WO 2008/122065 A1 zeigt eine Schwellensohle mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturierungen der Anbindeschicht.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schwellensohle der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine besonders gute Anbindung der Schwellensohle an eine Eisenbahnschwelle aus Beton ermöglicht.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass in einer Draufsicht auf die Schwellensohle zumindest einige der, vorzugsweise alle, Erhebungen jeweils die Form einer Raute aufweisen, wobei die Raute jeweils eine größere Längserstreckung als Quererstreckung aufweist.

[0005] Es hat sich zunächst überraschenderweise gezeigt, dass die Anbindung einer Schwellensohle an eine Eisenbahnschwelle aus Beton bei Vorhandensein von solchen rautenförmigen Erhebungen besonders fest und auch dauerhaft haltbar ist. Genauere Untersuchungen haben dann gezeigt, dass es durch die Rautenform der Erhebungen beim Aushärten des Betons und dem damit verbundenen Schwund zu einem besonders festen Einklemmen der Erhebungen zwischen dem Beton der Eisenbahnschwelle kommt.

[0006] Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäße Schwellensohlen natürlich auch an Eisenbahnschwellen, die nicht aus Beton bestehen bzw. keinen Beton aufweisen, befestigt werden können, solange diese Eisenbahnschwellen aus einem, im noch nicht ausgehärteten Zustand, entsprechend flieRfähigen Material bestehen oder zumindest eine Schicht aus so einem Material aufweisen. Letztendlich geht es nur darum, dass die Erhebungen der Anbindeschicht in den Beton oder das andere fließfähige Material der Eisenbahnschwelle eingedrückt bzw. eingerüttelt werden können, bevor der Beton oder das andere fließfähige Material aushärtet. Im ausgehärteten Zustand ergibt sich dann eine entsprechend feste Anbindung der Schwellensohle an die Eisenbahnschwelle. Da heutzutage die Eisenbahnschwellen aber in der Regel aus Beton gefertigt werden, wird hier im Wesentlichen auf diese Variante eingegangen, ohne dass dies die Verbindung von erfindungsgemäßen Schwellensohlen mit Eisenbahnschwellen aus anderen, vor dem Aushärten fließfähigen Materialien ausschließt.

[0007] Die oben genannte Draufsicht auf die jeweilige Erhebung erfolgt im Zweifel in Richtung einer Normalen auf die von der elastischen Schicht abgewandte Oberfläche der Erhebung. Insofern könnte man bei der Erfindung alternativ also auch davon sprechen, dass die von der elastischen Schicht abgewandte Oberfläche zumindest einiger der, vorzugsweise aller, Erhebungen die Form einer Raute aufweist.

[0008] Je nach Bedarf der Haftfestigkeit der Anbindeschicht an der Eisenbahnschwelle bzw. zur Anpassung an unterschiedliche Festigkeitsklassen des Betons bzw. Steifigkeiten des Betons während des Betonierens der Eisenbahnschwelle, kann die Schwellensohle in einer Draufsicht neben den erfindungsgemäß rautenförmigen Erhebungen auch zusätzlich anders ausgeformte Erhebungen umfassen. Besonders bevorzugt haben aber alle Erhebungen in der genannten Draufsicht die Form einer Raute, vorzugsweise sogar dieselbe Rautenform.

[90009] Eine nach außen offene Porosität in der Anbindeschicht kann dazu dienen, die Haftung der Schwellensohle an der Eisenbahnschwelle zu verbessern, da dadurch eine vergrößerte Oberfläche der Anbindeschicht erzielt wird.

[0010] Somit ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anbindeschicht und/oder die elastische Schicht ein poröses Material aufweist bzw. aufweisen.

[0011] Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erhebungen und/oder die zwischen den Erhebungen angeordneten Bereiche der Anbindeschicht eine nach außen hin offene Porosität

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aufweisen.

[0012] Unter zwischen den Erhebungen angeordneten Bereichen werden die flachen oder tieferen Bereiche verstanden, die in der Anbindeschicht zwischen den einzelnen Erhebungen liegen.

[0013] Es kann sein, dass die nach außen hin offene Porosität einen gezielten Austausch von Luft, Feuchtigkeit und/oder anderen Stoffen ermöglicht.

[0014] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anbindeschicht 5 bis 500 Poren pro mm?, bevorzugt 2 0 bis 350 Poren pro mm?, besonders bevorzugt 35 bis 250 Poren pro mm?, aufweist. Dies gilt vor allem auch für die nach außen weisende Oberfläche der Anbindeschicht. Spezifische Optimierungen können hierbei je nach Anwendungsfall und gewünschter Funktionalität vorgenommen werden.

[0015] Die Porendichte beschreibt die Anzahl der Poren pro Flächeneinheit und beeinflusst maßgeblich die Eigenschaften der Schicht, darunter die Haftung am Beton, Durchlässigkeit, Elastizität und/oder die mechanische Stabilität.

[0016] Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die genannte Porendichte als Durchschnittswert Zu verstehen ist und in der Praxis leichte lokale Abweichungen auftreten können.

[0017] Diese Abweichungen können durch die Fertigungsmethoden entstehen, die Materialeigenschaften und/oder auch von den spezifischen Anforderungen der Anwendung abhängen.

[0018] Beispielsweise können in bestimmten Bereichen der Anbindeschicht die Poren etwas dichter beziehungsweise weniger dicht verteilt sein, um eine lokale Anpassung der Eigenschaften zu ermöglichen.

[0019] So könnten Randbereiche einer Schwellensohle eine geringere Porendichte aufweisen, um höhere Stabilität zu gewährleisten, während zentral positionierte Bereiche mehr Poren enthalten, um Durchlässigkeit und Elastizität zu fördern.

[0020] Neben der Porendichte kann auch die Porengröße eine wichtige Rolle spielen. Je nach Anwendungszweck kann die Größe der Poren so angepasst werden, dass entweder größere Poren den Luft- und Flüssigkeitstransport erleichtern, und/oder kleinere Poren die Haftung und mechanische Stabilität optimieren.

[0021] Die Kombination von Porendichte und Porengröße kann eine flexible Anpassung der Anbindeschicht an spezifische Anforderungen ermöglichen.

[0022] Für Anwendungen mit hoher Belastung könnte die Porendichte in tragenden Bereichen reduziert werden, während weniger belastete Bereiche poröser gestaltet sind.

[0023] In Situationen, bei denen die Wasser- oder Dampfdurchlässigkeit entscheidend ist, kann eine gleichmäßig hohe Porendichte gewählt werden.

[0024] Es ist auch möglich, dass die Anbindeschicht und/oder die elastische Schicht einen Integralschaum umfasst beziehungsweise umfassen. Es kann sein, dass die Anbindeschicht, vorzugsweise im Bereich der Erhebungen, Poren mit einem größeren Durchmesser aufweist, wohingegen die elastische Schicht, welche nicht für die Verbindung mit einer Eisenbahnschwelle aus Beton vorgesehen ist, keine bzw. sehr wenige Poren aufweist.

[0025] Es kann sein, dass die Eisenbahnschwellen als einfache Schwellen, als Rahmenschwellen, Ohrenschwellen, U-Schwellen etc. ausgeführt sein.

[0026] Es ist bevorzugt, dass die Schwellensohle ein Raumgewicht mit einem Betrag im Bereich von 100 bis 1200 kg/m?®, bevorzugt im Bereich von 150 bis 800 kg/m®*, besonders bevorzugt im Bereich von 200 bis 500 kg/m*®, aufweist.

[0027] Das Raumgewicht kann aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung sein, die eng mit den speziellen Anforderungen an die Bahninfrastruktur Zusammenhängen.

[0028] Ein optimal abgestimmtes Raumgewicht bei Schwellensohlen kann für eine ideale Balance zwischen Dämpfung, Stabilität und/oder Langlebigkeit der Eisenbahnschwelle beitragen.

[0029] Es kann natürlich auch sein, dass das Raumgewicht innerhalb einer Schwellensohle nicht gleichmäßig, in anderen Worten unterschiedlich ausgebildet ist. Eine unterschiedliche Ausbildung des Raumgewichts der Schwellensohle kann je nach Funktion und Konstruktion von Vorteil sein.

[0030] Es kann sein, dass das Raumgewicht je nach Bedürfnis variiert.

[0031] In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die Anbindeschicht und die elastische Schicht miteinander einstückig ausgebildet sind.

[0032] Der Begriff einstückig bedeutet dabei insbesondere, dass die Anbindeschicht und die elastische Schicht eine zusammenhängende Schicht beziehungsweise eine Einheit bilden.

[0033] Es kann sein, dass die einstückige Ausbildung zur besseren Stabilität der Schwellensohle führt, da die elastische Schicht und die Anbindeschicht durch die einstückige Ausbildung entsprechend fest miteinander verbunden sind. Die einstückige Ausbildung kann aber auch zu einer einfachen Herstellbarkeit der Schwellensohle führen.

[0034] Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei einigen der Erhebungen, vorzugsweise bei allen Erhebungen, ein Verhältnis der Quererstreckung zur Längserstreckung in einem Bereich von 1/10 bis 1/1,75 liegt. Die Längserstreckung der rautenförmigen Erhebungen liegt bevorzugt im Bereich von 5 bis 15 mm.

[0035] Ein Verhältnis in einem Bereich von 1/10 bis 1/1,75 kann eine ideale Kombination aus mechanischer Belastbarkeit, Funktionalität und/oder Materialeffizienz bieten.

[0036] Es kann sein, dass die Erhebungen eine leichte elastische Verformung entlang ihrer Längserstreckung ermöglichen, was Spannungen und/oder Stöße, insbesondere im Zusammenhang mit Bahnstrecken, dämpfen kann.

[0037] Es ist jedoch möglich, dass das genaue Verhältnis der Quererstreckung zur Längserstreckung der Erhebung je nach Position und Funktion innerhalb der Schwellensohle variiert.

[0038] Es hat sich gezeigt, dass bei Erhebungen das Verhältnis der Quererstreckung zur Längserstreckung in einem Bereich von 1/10 bis 1/1,75 zur optimalen Anbindung der Anbindeschicht mit der Eisenbahnschwelle aus Beton führt.

[0039] Bevorzugt ist vorgesehen, dass in einer Draufsicht auf die Schwellensohle die Richtungen der Längserstreckung und/oder die Richtungen der Quererstreckung und/oder Kanten einer Gruppe der Erhebungen, vorzugsweise aller Erhebungen, zueinander parallel sind.

[0040] Eine parallele Ausrichtung kann dazu beitragen, Belastungen gleichmäßig auf der Oberfläche der Schwellensohle aufzunehmen und auf die tragende Struktur oder das Schotterbett zu verteilen.

[0041] Eine parallele Ausrichtung der Erhebungen kann aber auch den Produktionsprozess durch Standardisierung und WMederholbarkeit erleichtern.

[0042] Fertigungsverfahren wie Hobelprozesse und/oder Fräsprozesse zur Ausbildung der Erhebungen bzw. zur Herstellung der Anbindeschicht können aufgrund der klar definierten rautenförmigen Geometrie der Erhebungen besonders einfach und effektiv umgesetzt werden.

[0043] Durch diese flexible Gestaltungsmöglichkeit kann die Schwellensohle an verschiedenste technische und funktionale Anforderungen angepasst werden.

[0044] Die parallele Anordnung der Erhebungen kann dabei eine Schlüsselrolle spielen, um die Leistungsfähigkeit und die Haltbarkeit der Schwellensohle zu maximieren.

[0045] Durch die parallele Struktur und/oder die rautenförmige Form der Erhebungen werden Kräfte besonders gleichmäßig auf die Anbindeschicht verteilt, wodurch lokale Uberlastungen vermieden werden können und die Lebensdauer der Schwellensohle verlängert werden kann.

[0046] Da die Erhebungen eine Rautenform aufweisen ist es denkbar, dass nicht alle der Kanten der einzelnen Rauten zueinander parallel sind, sondern nur die Kanten einzelner Gruppen von Erhebungen davon.

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[0047] Günstig ist es, wenn die Erhebungen eine Höhe von 0,5 bis 3,5 mm, vorzugsweise 0,6 bis 3,0 mm, gegenüber einem zur jeweiligen Erhebung benachbarten Bereich der Anbindeschicht aufweisen.

[0048] Zwischen den jeweils zueinander benachbarten Erhebungen ausgebildete Kanäle weisen somit bevorzugt eine Tiefe von 0,5 bis 3,5 mm, vorzugsweise 0,6 bis 3,0 mm, auf.

[0049] Durch die Höhe, den Abstand und die Formgebung der Erhebungen kann ein Abrisswert beeinflusst werden. Im Zuge dieser Beschreibung definiert der Abrisswert einen Wert, welcher ein leichtes oder schwieriges Abreißen der Schwellensohle von der Eisenbahnschwelle beschreibt.

[0050] Die minimal geforderten Abrisswerte können aus der Norm IRS-70713-1-2ed-de entnommen werden.

[0051] Weitere Normen, die diesbezüglich herangezogen werden können, sind die 1G04013_ V1_14082018_fil USP, RBGL-TRA-SPC-R-00002 1.9, RFI TCAR SF AR 03 008 A Manufatti in CLS con TAPPETINI USP 31_8_2015 und/oder das Prüfsystem Schwellenbesohlung OÖBB.

[0052] Es ist bevorzugt, dass der Abstand der Kanten von zwei zueinander benachbarten Erhebungen mindestens die Hälfte und höchstens das Zehnfache der Quererstreckung der jeweiligen Erhebung beträgt. Der Abstand der Kanten von zwei benachbarten Erhebungen entspricht dabei der Breite des Kanals zwischen diesen beiden Erhebungen.

[0053] Die Kanäle der Anbindeschicht zwischen den Erhebungen werden beim Befestigen der Schwellensohle an der Eisenbahnschwelle mit dem dabei noch nicht ausgehärteten Beton der Eisenbahnschwelle gefüllt.

[0054] Es ist bevorzugt vorgesehen, dass mindestens 15% und maximal 50% der gesamten FIäche der Anbindeschicht durch die Erhebungen ausgebildet sind.

[0055] Diese Abdeckungsgröße sorgt für eine ausgewogene Kraftübertragung und Lastverteilung auf der Schwellensohle, was die Stabilität und/oder Langlebigkeit der Anbindeschicht unterstützt.

[0056] Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anbindeschicht und/oder die elastische Schicht ein, vorzugsweise geschäumtes, Elastomer aufweist bzw. aufweisen oder daraus besteht bzw. bestehen.

[0057] Alternativ kann die Anbindeschicht und/oder elastische Schicht auch aus einem Thermoplast gebildet sein. Die Materialwahl in Abhängigkeit der unterschiedlichen Verwendungszwecke bzw. Belastungsszenarien der Schwellensohle getroffen werden.

[0058] Es ist möglich, dass die Schwellensohle mit einer Verstärkung bzw. Bewehrung versehen ist, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, wie z.B. aus Stahl, Messing oder dergleichen, und/oder einem Faserstoff, insbesondere in Form von Kurzfasern mit einer Faserlänge, die je nach Schwellensohle variiert.

[0059] Bevorzugt handelt es sich bei dem Elastomer um ein Polyurethan. Alternativ kann das Elastomer auch ein Kautschuk, insbesondere Naturkautschuk oder eine Mischung aus Polyurethan und Kautschuk, gegebenenfalls auch noch mit anderen Materialien, sein.

[0060] Es kann sein, dass die von der elastischen Schicht wegweisenden Kanten der Erhebungen als Fase und/oder Rundung ausgebildet sind. Diese hierdurch entstehenden abgeschrägten Flächen begünstigen, dass sich der Beton in den Kanälen zwischen den Erhebungen ausreichend sammeln kann.

[0061] Dabei kann die Fase eine abgeschrägte Fläche sein, die in einem Winkel von 15° bis 45° zur Erhebungshöhe verläuft. Bei dieser Fase können scharfe Kanten vermieden und die Belastung an den UÜbergängen gleichmäßiger verteilt sein.

[0062] Es ist möglich, mittels eines Hobelvorgangs und/oder Fräsvorgangs die Anbindeschicht, insbesondere die Erhebungen, auszubilden.

[0063] Die Erfindung sieht neben der erfindungsgemäßen Schwellensohle an sich daher auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Schwellensohle vor, bei dem mittels eines Hobelvorgangs und/oder eines Fräsvorgangs die Anbindeschicht, insbesondere die Erhebungen, ausgebildet wird bzw. werden.

[0064] Alternativ oder zusätzlich zum Hobelvorgang und/oder Fräsvorgang kann mittels eines Laservorgangs die Anbindeschicht, insbesondere die Erhebungen, gebildet werden.

[0065] Egal, ob es sich um einen Hobel-, Fräs- oder Laservorgang handelt, kann vorgesehen sein, dass die entsprechenden Werkzeuge bzw. Geräte bei dem jeweiligen Vorgang materialabtragend entlang gerader Bahnen durch die Anbindeschicht geführt werden, um so zwischen diesen Bahnen die Erhebungen herauszuarbeiten. Die geraden Bahnen können in einem solchen Winkel zueinander ausgerichtet sein, dass sich letztendlich in der Draufsicht die entsprechende Form einer Raute bei den Erhebungen ergibt.

[0066] Durch eine im Querschnitt keilförmige Ausbildung der Schwellensohle kann die Bildung von Luftblasen zwischen Eisenbahnschwelle und Schwellensohle beim Befestigen der Schwellensohle an der Eisenbahnschwelle verhindert werden. Besonders bevorzugt ist zur Vermeidung von solchen Luftblasen vorgesehen, dass die Schwellensohle in einem Querschnitt gesehen, in ihrer Mitte dicker ist als an ihren Rändern. Bei solchen Ausbildungsformen kann die Schwellensohle somit einen zu beiden Rändern hin jeweils keilförmigen Querschnitt aufweisen.

[0067] Beim Verbinden der Schwellensohle mit der noch nicht ausgehärteten Eisenbahnschwelle wird die Anbindeschicht mit ihren Erhebungen vorzugsweise in den noch weichen Beton oder das andere noch weiche andere fließfähige Material der Eisenbahnschwelle eingerüttelt.

[0068] Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindungen werden exemplarisch in der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläutert. Es zeigen:

[0069] Fig. 1: eine Darstellung von Eisenbahnschwellen mit erfindungsgemäßen Schwellensohlen entlang eines Gleisabschnitts;

[0070] Fig. 2: eine perspektivische Darstellung der Schwellensohle gern. Fig. 1 [0071] Fig. 3: eine Detaildarstellung der Schwellensohle gern Fig. 1 und 2; [0072] Fig. 4: eine Darstellung der Schwellensohle im Querschnitt;

[0073] Fig. 5-6: Darstellungen zu verschiedenen Varianten der Erhebungen der Schwellen-

sohle;

[0074] Fig. 7: eine schematische Darstellung der Geometrie der Erhebungen;

[0075] Fig. 8: eine schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens der Anbindeschicht;

[0076] Fig. 9-10 Darstellungen der Anordnung der Erhebungen einer Schwellensohle.

[0077] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gleisabschnitts in einer Seitenansicht. Zu sehen sind Eisenbahnschwellen 5 aus Beton mit einer darüber angeordneten Schiene. An den Außenflächen 3, hier speziell an den Unterseiten 4, der Eisenbahnschwellen 5 ist jeweils eine erfindungsgemäße Schwellensohle 1 befestigt. Mit diesen Schwellensohlen 1 sind die Eisenbahnschwellen 5 in das Schotterbett 2 eingebettet. Die Vibrationsdämpfende Wirkung von Schwellensohlen 1 ist hinlänglich bekannt, ebenso wie ihr schotterschonender Effekt. Die elastoplastischen Eigenschaften können auch bei erfindungsgemäßen Schwellensohlen 1 an die jeweiligen Anforderungen in an sich bekannter Art und Weise angepasst ausgeführt werden.

[0078] Es ist denkbar, dass die Eisenbahnschwelle 1 ein anderes Material als Beton umfasst, wie dies eingangs bereits erläutert wurde.

[0079] Im an der Eisenbahnschwelle 5 angebrachten Zustand ist die Anbindeschicht 7 der Schwellensohle 1 nicht zu sehen, siehe Fig.1, da die Erhebungen 8 der Anbindeschicht 7 in den Betonkörper der jeweiligen Eisenbahnschwelle 1 eingreifen und so die jeweilige Schwellensohle

1 an der jeweiligen Eisenbahnschwelle befestigen.

[0080] Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schwellensohle 1, wie sie in Fig. 1 zum Einsatz kommen kann, losgelöst von der Eisenbahnschwelle 1. Es ist gezeigt, dass die Schwellensohle 1 eine elastische Schicht 6 und eine Anbindeschicht 7 umfasst. Die erfindungsgemäß in einer Draufsicht rautenförmigen Erhebungen 8 der Anbindeschicht 7 sind in Fig. 2 gut zu sehen. Die Längserstreckung 14 der Rauten ist jeweils größer als deren Quererstreckung 13, wie dies in der weiter hinten erläuterten Fig. 7 besonders gut zu sehen ist.

[0081] Es ist in Fig. 2 weiters gezeigt, dass zwischen den einzelnen Erhebungen 8 jeweils ein Kanal 17 angeordnet ist.

Die Kanäle 17 werden mit dem Beton der Eisenbahnschwelle 5 gefüllt, wenn die Schwellensohle 1 mit den Erhebungen 8 der Anbindeschicht 7 in den noch nicht ausgehärteten Beton der Eisenbahnschwelle 5 eingedrückt, vorzugsweise eingerüttelt, werden.

[0082] Es ist in Fig. 2 ersichtlich, dass die Anbindeschicht 7 eine Vielzahl von Erhebungen 8 aufweist. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben alle Erhebungen 8 in einer Draufsicht die Form einer Raute. Dies muss aber, wie eingangs erläutert, nicht zwingend so sein.

[0083] Die Erhebungen 8 führen zu einer großen Oberfläche der Anbindeschicht 7, welche dann mit ihren Erhebungen 8 formschlüssig im ausgehärteten Beton der fertiggestellten Eisenbahnschwelle 5 befestigt ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Erhebungen 8 und die Bereiche 9 der Anbindeschicht 7 zwischen den Erhebungen 8 eine nach außen hin offene Porosität aufweisen. Hierdurch wird eine besonders große Oberfläche zur besonders festen Anbindung der Schwellensohle 1 an die Eisenbahnschwelle 5 realisiert.

[0084] Es ist in Fig. 2 auch zu sehen, dass die Anbindeschicht 7 und die elastische Schicht 6 der Schwellensohle 1, in bevorzugten Ausführungsbeispielen wie hier, miteinander einstückig ausgebildet sind.

[0085] Es ist natürlich auch denkbar, dass die Schwellensohle 1 eine Verstärkung und/oder Bewehrung aufweist, was in den Figuren aber nicht dargestellt ist.

[0086] Die Verstärkung kann weiters flächig, Stangen- oder gitterförmig oder als Fasern usw. ausgebildet sein.

[0087] Fig. 3 zeigt eine Detailansicht eines Eckabschnitts der Schwellensohle 1 aus Fig. 2. Hier ist erkennbar, dass die Erhebungen 8 und/oder die zwischen den Erhebungen 8 angeordneten Bereiche der Anbindeschicht 7 eine nach außen hin offene Porosität aufweisen. Man sieht auch gut, dass in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel auch die elastische Schicht 6 eine nach außen hin offene Porosität aufweist.

[0088] Der Vollständigkeit halber wird erwähnt, dass die Porosität der Schwellensohle 1 anhand einer Punktierung der Schwellensohle 1 in Fig. 3 gezeigt ist.

[0089] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anbindeschicht 7 an ihrer Oberfläche 5 bis 500 Poren pro mm?, bevorzugt 20 bis 350 Poren pro mm?, besonders bevorzugt 35 bis 250 Poren pro mm?2, aufweist.

[0090] Der Einfachheit halber ist in Fig. 3 nicht die gesamte Anzahl an Poren gezeigt. In Fig. 3 ist aber die Höhe 29 der Erhebungen 8 gegenüber dem zur jeweiligen Erhebung 8 benachbarten Bereich der Anbindeschicht 7 eingezeichnet.

[0091] Diese Höhe 29 liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,5 mm, besonders bevorzugt von 0,6 mm bis 3,0 mm.

[0092] Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass die Anbindeschicht 7 und die elastische Schicht 6 nicht zwingend einstückig und auch nicht zwingend aus demselben Material ausgebildet sein müssen. Es kann sich auch um, z.B. durch Verkleben, miteinander verbundene Schichten handeln, die auch aus verschiedenen Materialien und mit verschiedener Porosität ausgebildet sein können.

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[0093] In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausbildungsvariante der Schwellensohle 1 gezeigt. Wie hier dargestellt, kann vorgesehen sein, dass zur Vermeidung von Luftblasen zwischen der ausgehärteten Eisenbahnschwelle 5 und der Schwellensohle 1 vorgesehen ist, dass die Schwellensohle 1, im Querschnitt gesehen, in ihrer Mitte 9 dicker ist als an ihren Rändern 25. Bei solchen Ausbildungsformen kann die Schwellensohle 1 somit, wie in Fig. 4 zu sehen, einen sich zu beiden Rändern 25 hin verjüngenden, jeweils keilförmigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt hat der keilförmige Querschnitt einen Keilwinkel 30 im Bereich von 1° bis 10°. Hierdurch kann beim Einbringen, bevorzugt Einrütteln, der Erhebungen 8 in den noch weichen Beton der Eisenbahnschwelle 5 Luft zu den Rändern 25 hin besser entweichen, sodass es nicht zu den unerwünschten Lufteinschlüssen bzw. Luftblasen kommt. Das Einrütteln erfolgt bevorzugt mit einer vibrierenden Rolle.

[0094] Zusätzlich oder alternativ zum keilförmigen Querschnitt kann die Schwellensohle 1 auch, von der Anbindeschicht 7 weg und durch die elastische Schicht 6 hindurch verlaufende, Perforationen bzw. Entlüftungskanäle 28 aufweisen, durch die Luft entweichen kann, um die genannten Lufteinschlüsse bzw. Luftblasen zu verhindern. Die Entlüftungskanäle 28 können z.B. einen Öffnungsdurchmesser im Bereich von 0,1 bis 1 mm aufweisen.

[0095] Die bereits mehrfach erwähnten Kanäle 17 zwischen den Erhebungen 8 der Anbindeschicht 7 könnten zur noch besseren Unterscheidung von den Entlüftungskanälen 28 auch als Zwischenkanäle 17 bezeichnet werden.

[0096] Fig. 5 und 6 zeigen Darstellungen der Erhebungen 8 der Anbindeschicht 7 in bevorzugten Varianten.

[0097] Fig. 5 zeigt eine Ausbildungsvariante einer erfindungsgemäßen Erhebung 8, wobei die Kanten 10 als Rundung 12 ausgebildet sind.

[0098] Fig. 6 zeigt eine weitere Ausbildungsvariante einer erfindungsgemäßen Erhebung 8, wobei die Kanten 10 als Fasen 11 ausgebildet sind.

[0099] Fig. 7 zeigt eine Draufsicht und veranschaulicht somit die Rautenform der Erhebungen 8 und deren bevorzugte Anordnung zueinander.

[00100] In Fig. 7 ist die Längserstreckung 14 und die Quererstreckung 13 der Erhebungen 8 gezeigt.

[00101] Es ist zu sehen, dass die Richtungen 27 der Längserstreckungen 14 und die Richtungen 26 der Quererstreckungen 13 der einzelnen Erhebungen 8 in bevorzugten Varianten, wie hier dargestellt, jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind.

[00102] Weiteres ist zu sehen, dass Kanten 10 der Erhebungen 8 in bevorzugten Varianten auch parallel zueinander sein können.

[00103] Fig. 8 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der Erhebungen 8 und damit zur Herstellung der Anbindeschicht 7. Es ist ein erstes Gerät 23 und ein zweites Gerät 24 gezeigt, welche die Kanäle 17 und damit die Erhebungen 8 ausformen. Bei den Geräten 23 und 24 kann es sich um materialabtragende Werkzeuge, bevorzugt Hobelköpfe, Fräsköpfe oder auch Laserköpfe handeln.

[00104] Es kann sein, dass es sich beim ersten Gerät 23 und beim zweiten Gerät 24 um dasselbe Gerät handelt oder um unterschiedliche Geräte.

[00105] Es ist somit möglich, dass mittels des ersten Geräts 23 und des zweiten Geräts 24 jeweils ein Hobelvorgang und/oder ein Fräsvorgang durchgeführt wird, wodurch die Anbindeschicht 7, insbesondere die Erhebungen 8, gebildet wird bzw. werden.

[00106] Es kann sein, dass das erste Gerät 23 und das zweite Gerät 24 zeitgleich oder zeitversetzt entlang der ersten Richtung 21 und zweiten Richtung 22 bewegt werden, um die rautenförmige Erhebungen 8 zu bilden.

[00107] Es ist möglich, dass der Hobelvorgang und/oder der Fräsvorgang vollautomatisiert oder teilautomatisiert durchgeführt werden.

[00108] Egal, ob es sich um einen Hobel-, Fräs- oder Laservorgang handelt, kann vorgesehen sein, dass die entsprechenden Werkzeuge bzw. Geräte 23 und 24 bei dem jeweiligen Vorgang materialabtragend entlang gerader Bahnen bzw. Richtungen 21 und 22 durch die Anbindeschicht 7 geführt werden, um so zwischen diesen Bahnen die Erhebungen 8 herauszuarbeiten. Entlang dieser Bahnen entstehen durch Materialabtrag die Kanäle 17. Die geraden Bahnen bzw. Richtungen 21 und 22 können in einem solchen Winkel zueinander ausgerichtet sein, dass sich letztendlich in der Draufsicht die entsprechende Form einer Raute bei den Erhebungen 8 ergibt.

[00109] Es kann sein, dass die Erhebungen 8 ausgefranzte Kanten 10 aufweisen, wenn sie mittels eines Hobelvorgangs hergestellt werden.

[00110] Es ist möglich, dass die Erhebungen 8, wenn sie mittels des Fräsvorgangs hergestellt werden, am Ende der jeweiligen Längserstreckung 14 der Erhebung 8 eine Gradbildung aufweisen.

[00111] Fig. 9 und Fig. 10 veranschaulichen beispielhaft die Abstände zwischen den Erhebungen 8, wobei die Abstände in Fig. 9 und die Abstände in Fig. 10 unterschiedlich groß, in anderen Worten in unterschiedlichen Dimensionen, ausgebildet sind.

[00112] Fig. 9 zeigt einen ersten Abstand 15 und einen zweiten Abstand 18 und einen dritten Abstand 19.

[00113] Bei der Variante gemäß Fig. 9 beträgt der erste Abstand 15 2 mm. Der zweite Abstand 18 beträgt 4 mm und der dritte Abstand 19 hat einen Wert von 3 mm.

[00114] Fig. 10 zeigt einen ersten Abstand 15 von 20 mm, einen zweiten Abstand 18 von 40 mm, einen dritten Abstand 19 von 20 mm und einen vierten Abstand 20 von 40 mm.

[00115] Die anhand von Fig. 9 und 10 veranschaulichten Abstände 15, 18, 19 und 20 stellen natürlich nur bevorzugte Ausgestaltungsformen dar und können auch ganz andere Werte annehmen. Bevorzugt ist jedenfalls vorgesehen, dass der Abstand 15 der Kanten 10 von zwei zueinander benachbarten Erhebungen 8 mindestens die Hälfte und höchstens das Zehnfache der Quererstreckung 13 der jeweiligen Erhebung 8 beträgt. Der Abstand 15 der Kanten 10 von zwei benachbarten Erhebungen 8 entspricht dabei der Breite des Kanals 17 zwischen diesen beiden Erhebungen.

LEGENDE ZU DEN HINWEISZIFFERN:

1 Schwellensohle

2 Schotterbett

3 Außenfläche

4 Unterseite

5 Eisenbahnschwelle 6 Elastische Schicht 7 Anbindeschicht

8 Erhebung 9 Mitte

10 Kante

11 Fase

12 Rundung

13 Quererstreckung 14 Längserstreckung 15 Erster Abstand 16 Schiene

17 Kanal

18 Zweiter Abstand 19 Dritter Abstand 20 Vierter Abstand 21 Erste Richtung 22 Zweite Richtung 23 Erstes Gerät

24 Zweites Gerät

25 Rand

26 Richtung

27 Richtung

28 Entlüftungskanal 29 Höhe

30 Keilwinkel

Patentansprüche

1. Schwellensohle (1) zur Befestigung an einer, einem Schotterbett (2) zugewandten Außenfläche (3), insbesondere einer Unterseite (4), einer Eisenbahnschwelle (5) aus Beton, wobei die Schwellensohle (1) eine elastische Schicht (6) und eine Anbindeschicht (7) zur Anbindung der Schwellensohle (1) an die Eisenbahnschwelle (5) aufweist, wobei die Anbindeschicht (7) eine Vielzahl von Erhebungen (8) zur Einbettung in den Beton der Eisenbahnschwelle (1) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass in einer Draufsicht auf die Schwellensohle (1) zumindest einige der, vorzugsweise alle, Erhebungen (8) jeweils die Form einer Raute aufweisen, wobei die Raute jeweils eine gröBere Längserstreckung (14) als Quererstreckung (13) aufweist.

2. Schwellensohle (1) nach Anspruch 1, wobei die Anbindeschicht (7) und/oder die elastische Schicht (6) ein poröses Material aufweist bzw. aufweisen.

3. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwellensohle (1) ein Raumgewicht mit einem Betrag im Bereich von 100 bis 1200 kg/m?, bevorzugt im Bereich von 150 bis 800 kg/m?, aufweist.

4. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindeschicht (7) und die elastische Schicht (6) miteinander einstückig ausgebildet sind.

5. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erhebungen (8) und/oder die zwischen den Erhebungen (8) angeordneten Bereiche (9) der Anbindeschicht (7) eine nach außen hin offene Porosität aufweisen.

6. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindeschicht (7) 5 bis 500 Poren pro mm?, bevorzugt 20 bis 350 Poren pro mm?, aufweist.

7. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei einigen der Erhebungen (8), vorzugsweise bei allen Erhebungen (8), ein Verhältnis der Quererstreckung (13) zur Längserstreckung (14) in einem Bereich von 1/10 bis 1/1,75 liegt.

8. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in einer Draufsicht auf die Schwellensohle (1) Richtungen (27) der Längserstreckung (14) und/oder Richtungen (26) der Quererstreckung (13) und/oder Kanten (10) einer Gruppe der Erhebungen (8), vorzugsweise aller Erhebungen (8), zueinander parallel sind.

9. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erhebungen (8) eine Höhe (29) von 0,5 bis 3,5 mm, vorzugsweise von 0,6 bis 3,0 mm, gegenüber einem zur jeweiligen Erhebung (8) benachbarten Bereich der Anbindeschicht (7) aufweist.

10. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abstand (15) der Kanten (10) von zwei zueinander benachbarten Erhebungen (8) mindestens die Hälfte und höchstens das Zehnfache der Quererstreckung (13) der jeweiligen Erhebung (8) beträgt.

11. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens 15% und maximal 50% der gesamten Fläche der Anbindeschicht (7) die Erhebungen (8) aufweist.

12. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindeschicht (7) und/oder die elastische Schicht (6) ein, vorzugsweise geschäumtes, Elastomer aufweist bzw. aufweisen oder daraus besteht bzw. bestehen.

13. Schwellensohle (1) nach Anspruch 11, wobei das Elastomer ein Polyurethan ist.

14. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die von der elastischen Schicht (6) wegweisenden Kanten (10) der Erhebungen (8) als Fase (11) und/oder Rundung (12) ausgebildet sind.

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15. Verfahren zur Herstellung einer Schwellensohle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei mittels eines Hobelvorgangs und/oder Fräsvorgangs die Anbindeschicht (7), insbesondere die Erhebungen (8), ausgebildet wird bzw. werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Neue Patentansprüche

1. Schwellensohle (1) zur Befestigung an einer, einem Schotterbett (2) zugewandten Außenfläche (3), insbesondere einer Unterseite (4), einer Eisenbahnschwelle (5) aus Beton, wobei die Schwellensohle (1) eine elastische Schicht (6) und eine Anbindeschicht (7) zur Anbindung der Schwellensohle (1) an die Eisenbahnschwelle (5) aufweist, wobei die Anbindeschicht (7) eine Vielzahl von Erhebungen (8) zur Einbettung in den Beton der Eisenbahnschwelle (1) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass in einer Draufsicht auf die Schwellensohle (1) zumindest einige der, vorzugsweise alle, Erhebungen (8) jeweils die Form einer Raute aufweisen, wobei die Raute jeweils eine gröBere Längserstreckung (14) als Quererstreckung (13) aufweist.

2. Schwellensohle (1) nach Anspruch 1, wobei die Anbindeschicht (7) und/oder die elastische Schicht (6) ein poröses Material aufweist bzw. aufweisen.

3. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwellensohle (1) ein Raumgewicht mit einem Betrag im Bereich von 100 bis 1200 kg/m?, bevorzugt im Bereich von 150 bis 800 kg/m?, aufweist.

4. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindeschicht (7) und die elastische Schicht (6) miteinander einstückig ausgebildet sind.

5. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erhebungen (8) und/oder die zwischen den Erhebungen (8) angeordneten Bereiche (9) der Anbindeschicht (7) eine nach außen hin offene Porosität aufweisen.

6. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindeschicht (7) 5 bis 500 Poren pro mm?, bevorzugt 20 bis 350 Poren pro mm?, aufweist.

7. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei einigen der Erhebungen (8), vorzugsweise bei allen Erhebungen (8), ein Verhältnis der Quererstreckung (13) zur Längserstreckung (14) in einem Bereich von 1/10 bis 1/1,75 liegt.

8. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in einer Draufsicht auf die Schwellensohle (1) Richtungen (27) der Längserstreckung (14) und/oder Richtungen (26) der Quererstreckung (13) und/oder Kanten (10) einer Gruppe der Erhebungen (8), vorzugsweise aller Erhebungen (8) , zueinander parallel sind.

9. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erhebungen (8) eine Höhe (29) von 0,5 bis 3,5 mm, vorzugsweise von 0,6 bis 3,0 mm, gegenüber einem zur jeweiligen Erhebung (8) benachbarten Bereich der Anbindeschicht (7) aufweist.

10. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abstand (15) der Kanten (10) von zwei zueinander benachbarten Erhebungen (8) mindestens die Hälfte und höchstens das Zehnfache der Quererstreckung (13) der jeweiligen Erhebung (8) beträgt.

11. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens 15% und maximal 50% der gesamten Fläche der Anbindeschicht (7) die Erhebungen (8) aufweist.

12. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindeschicht (7) und/oder die elastische Schicht (6) ein, vorzugsweise geschäumtes, Elastomer aufweist bzw. aufweisen oder daraus besteht bzw. bestehen.

13. Schwellensohle (1) nach Anspruch 12, wobei das Elastomer ein Polyurethan ist.

14. Schwellensohle (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die von der elastischen Schicht (6) wegweisenden Kanten (10) der Erhebungen (8) als Fase (11) und/oder Rundung (12) ausgebildet sind.

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ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE

15. Verfahren zur Herstellung einer Schwellensohle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei mittels eines Hobelvorgangs und/oder Fräsvorgangs die Anbindeschicht (7), insbesondere die Erhebungen (8), ausgebildet wird bzw. werden.

ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE