DE10023389A1 - Doppelkreuz-Schwelle - Google Patents

Abstract

Schwelle für einen Schotteroberbau bei Eisenbahnen, insbesondere Stahlbetonschwelle, wobei sie beidseits mit unter den Schienen verlaufenden Querarmen versehen ist, deren Unterseiten in einer Ebene mit der Schwellensohle liegen.

Description

Angesichts der zunehmenden Belastungen, insbesondere wegen der steigenden Geschwindigkeiten bei der Eisenbahn, wird als Lückenschluss zwischen dem Standard-Schotteroberbau und der festen Fahrbahn ein schwerer Hochleistungs- Schotteroberbau gefordert, der eine große Auflagefläche aufweist, um den Schot­ ter zu schonen und den Unterbau zu entlasten. Dadurch lassen sich schädliche Setzungen hinausschieben bzw. ganz vermeiden. Die Vorteile des Schotterober­ baus - die leichte Höhen- und Lagekorrektur - sollen aber möglichst erhalten blei­ ben.

Zur Erzielung größerer Auflageflächen und damit geringerer Flächenbelastungen des Unterbaus sind bereits Breit- oder Plattenschwellen bekannt geworden - sie­ he beispielsweise EP 0 857 235 B1 - die jedoch nur von den Schwellenenden her gestopft werden können, wozu Spezialmaschinen erforderlich sind. Darüber hin­ aus führt eine solche Breitschwelle zu höheren Schallemissionen.

Aus der Patentschrift DE 198 42 312 C1 ist darüber hinaus auch bereits ein Schwellenrahmen für einen Schotteroberbau bei Eisenbahnen bekannt geworden, bei dem zwei beabstandete Schwellen durch unter den Schienen verlaufende Verbindungsarme zu einem Rahmen verbunden sind. Diese Anordnung erfordert nicht nur eine völlig neue Verlege- und Stopftechnik, die den Einsatz der her­ kömmlichen aufwendigen Stopfmaschinen nicht mehr ermöglicht, sondern es kön­ nen bei einer schlechten Gleisunterhaltung örtliche Hohllagen auftreten, die zu einer Verwindung des Rahmens bis zu dessen Bruch führen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schwelle für einen Schot­ teroberbau so auszugestalten, dass unter Beibehaltung der bisherigen Verlege- und Stopftechnik eine vergrößerte Auflagefläche und damit eine geringere Flä­ chenbelastung des Unterbaus gegeben sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schwelle beidseits mit unter den Schienen verlaufenden Querarmen versehen ist, deren Unterseite in einer Ebene mit der Schwellensohle liegen.

Durch die erfindungsgemäßen Querarme ergibt sich nicht nur eine insgesamt ver­ größerte Auflagefläche und damit eine geringere Belastung des Schotters und des sonstigen Unterbaus, sondern es ergibt sich auch eine erhebliche Stabilisierung gegen ein Verkippen der Schwelle um ihre Längsachse.

Die erfindungsgemäßen als Auflager dienenden Querarme haben dabei eine völlig andere Funktion als die aus dem Gebrauchsmuster DE 29 61 1823 U1 bekannt gewordenen Nocken einer Nockenschwelle. Die dort an gleicher Steile wie die erfindungsgemäßen Querarme angeordneten Nocken dienen lediglich als Ab­ standhalter zweier Schwellen zueinander, haben aber keine Auflagerfunktion, sondern ihre Unterseite - diese Nockenschwelle ist ja auch ausdrücklich für schotterlosen Eisenbahnoberbau konzipiert - liegt oberhalb der Sohle der Schwelle.

Die vorzugsweise mit einer Bewehrung versehenen Querarme, wobei die Beweh­ rung parallel zur Schiene durch einen Doppel-Querarm und die dazwischen lie­ gende Schwelle durchgehend verlaufen kann, können gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung auch erhabene Rippen der Seitenwangen einer Breitschwelle bilden. Um dabei nicht wiederum die eingangs beschriebenen Nachteile des lediglich von der Stirnseite möglichen Stopfens des Schotterbetts in Kauf nehmen zu müssen, können die Seitenwangen verkürzt ausgebildet sein, so dass sie nur zwischen den Querarmen verlaufen. Damit ist der Bereich der Schwellen außerhalb der Schienen - und nur in diesem Bereich wird ja in der Pra­ xis gestopft - in gleicher Weise freiliegend ausgebildet.

Die Gesamtlänge eines Doppel-Querarms soll bevorzugt nur etwas kleiner sein als der gewünschte Schwellenabstand, um eine möglichst große Auflagefläche reali­ sieren zu können, wobei die Befestigung der Schiene auf einer erfindungsgemä­ ßen Doppelkreuz-Schwelle sowohl in herkömmlicher Weise auf der eigentlichen Schwelle erfolgt, aber eine zusätzliche Lagerung auch auf den Oberseiten der Querarme erfolgen kann.

Dabei können entweder auf den Querarmen ein mittiges Lager flankierende Dämpfungsauflagen angeordnet sein oder aber auch auf den Querarmen, vor­ zugsweise im halben Schwellenabstand, Lager für die Schiene vorgesehen sein, zwischen denen dann auf der Schwellenoberseite eine Dämpfungsauflage ange­ ordnet sein könnte.

Gegebenenfalls kann auch ein durchgehendes, die Schwelle und die Querarme überdeckendes Lager für die Schiene vorgesehen sein, wobei die Lager generell in eine als Wanderschutz dienende Rinne oder Tasche der Schwellenoberseite eingelegt sein können.

Bei Wahl einer schulterlosen W-Befestigung für die Schienen ergibt sich eine bes­ sere Stapelmöglichkeit (geringere Höhe) und darüber hinaus auch eine einfachere Fertigung der erfindungsgemäßen Doppelkreuz-Schwellen.

Zur Schallverminderung können darüber hinaus auch spezielle Schienenfuß­ dämpfungsunterlagen und ummantelte Klemmfedern vorgesehen sein, wie sie beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 195 37 621 A1 beschrieben sind.

In an sich bekannter Weise kann auch bei einer erfindungsgemäßen Doppel­ kreuzschwelle eine elastische Sohle vorgesehen sein, die sich dann natürlich über die Unterseiten sowohl der Schwelle als auch der Querarme erstrecken soll, wobei bevorzugt eine solche elastische Sohle mit Abschnitten unterschiedlicher Steifig­ keit versehen sein kann. Mit Vorteil kann beispielsweise der Abschnitt der elasti­ schen Sohle in der Schwellenmitte zwischen den Schienen eine geringere Steifig­ keit aufweisen als die übrige Sohle, so dass in jedem Fall eine geringere Druck­ belastung in der Mitte der Schwelle gegeben ist und somit ein Aufliegen der Schwelle nur in der Mitte, was zu einem Schwellenbruch führen könnte, sicher vermieden ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der 45 nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Doppelkreuz-Schwelle,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Schwelle nach Fig. 1, wobei strichpunktiert eine Nachbarschwelle mit angedeutet ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen als Breitschwelle aus­ gebildeten Doppelkreuz-Schwelle,

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Schwelle nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 einen schematischen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 2 bei einer anderen Verteilung von Lagern und Dämpfungsglieder,

Fig. 7 einen der Fig. 6 entsprechenden Schnitt mit einem durchgehenden Lager, und

Fig. 8 eine Untenansicht einer erfindungsgemäßen Doppelkreuz-Schwelle mit einer elastischen Sohle mit Abschnitten unterschiedlicher Steifig­ keit.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schwelle 1 ist mit vier unter den Schienen ver­ laufenden Querarmen 3 und 4 versehen, deren Unterseiten 5 in einer Ebene mit der Sohle 6 der Schwelle 1 liegen. Die gemeinsam unter einer Schiene liegenden Querarme 3 bzw. 4 sind mit durchlaufenden Armierungen 7 und 8 versehen. Bei 9 und 10 erkennt man schematisch die Armierung der Schwelle 1. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist die Schwelle 1 mit einer schulterlo­ sen W-Befestigung für die Schienen 11 ausgebildet, so dass sich sowohl eine bessere Stapelmöglichkeit ergibt als auch die Herstellung einfacher wird. Die Ge­ samtlänge eines Doppel-Querarms 3, 3 bzw. 4, 4 beträgt etwas weniger als der gewünschte Schwellenabstand. Bei der bevorzugten Befestigung der Schienen 11 auf der Schwelle zwischen den Querarmen 3 bzw. 4, wie sie in Fig. 2 zu erkennen ist, sollen auf den beiden Querarmen 3 und 4 Lager 12 in einem bevorzugt dem halben Schwellenabstand entsprechenden Abstand vorgesehen sein, was dazu führt, dass die Schiene über die gesamte Länge immer im halben Schwellenab­ stand auf einem Lager abgestützt ist. Bei 13 ist ein Dämpfungselement angedeu­ tet, das zwischen den beiden Lagern 12 auf der Schwellenoberseite angeordnet ist.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine Variante einer erfindungsgemäßen Doppelkreuz- Schwelle, bei der die Querarme erhabene Rippen der Seitenwangen 15 einer Breitschwelle 1' bilden. Um dabei nicht die Vorteile des einfachen Stopfens der Schwelle zu verlieren, wie dies bei normalen Breitschwellen der Fall ist, sollten die Seitenwangen 15 nur im mittleren Abschnitt vorgesehen sein, während sie außer­ halb der Querarme 3, 4 weggelassen sind, wie dies im Bereich 16 rechts oben in Fig. 4 angedeutet ist. Dieses Weglassen sollte bevorzugt an allen vier Ecken er­ folgen.

Anstelle des bevorzugten Vorsehens zweier beabstandeter Lager 12, wie in Fig. 2 gezeigt, kann natürlich auch eine übliche Lageranordnung mit einem auf der O­ berseite der Schwelle 1 angeordneten Lager gewählt werden, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist. In diesem Fall können dann auf den Querarmen 3 Dämpfungsglie­ der 13' vorgesehen sein. Schließlich wäre es auch möglich, ein durchgehendes Lager 12" vorzusehen, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist.

Die Lager können als Wanderschutz entweder in eine taschenförmige Vertiefung der Schwellenoberseite oder in eine Rinne in der Schwelle eingelegt sein.

Die in Fig. 8 gezeigte elastische Sohle einer erfindungsgemäßen Doppelkreuz- Schwelle ist mit Abschnitten unterschiedlicher Steifigkeit versehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel soll der mittlere Bereich 14' der Sohle 14, die im Übrigen möglichst die gesamte Unterseite sowohl der Schwelle als auch der Querarme überdecken soll, aus einem Material mit geringerer Steifigkeit bestehen, so dass auf jeden Fall ein stärkeres Aufliegen der Schwelle in der Mitte und damit die Ge­ fahr eines Schwellenbruchs sicher verhindert ist.

Claims (12)

1. Schwelle für einen Schotteroberbau bei Eisenbahnen, insbesondere Stahl­ betonschwelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie beidseits mit unter den Schienen (11) verlaufenden Querarmen (3, 4) versehen ist, deren Unter­ seiten (5) in einer Ebene mit der Schwellensohle (6) liegen.

2. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querarme (3, 4) mit einer, vorzugsweise parallel zur Schiene (11) durchgehenden, Bewehrung (7, 8) versehen sind.

3. Schwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querarme (3, 4) erhabene Rippen der Seitenwangen (15) einer Breit­ schwelle (1') bilden.

4. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge eines Doppel-Querarms (3, 3; 4, 4) etwas kleiner ist als der gewünschte Schwellenabstand.

5. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Querarmen (3, 4) ein mittiges Schienenlager(12') flankierende Dämpfungsauflagen (13') angeordnet sind.

6. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Querarmen (3, 4) vorzugsweise im halben Schwellenabstand an­ geordnete Befestigungslager (12) für die Schiene (11) vorgesehen sind.

7. Schwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Befestigungslagern (12) auf der Schwellenoberseite eine Dämpfungsaufla­ ge (13) angeordnet ist.

8. Schwelle nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch ein durchgehendes, die Schwelle (1) und die Querarme (3, 4) überdeckendes Lager (12").

9. Schwelle nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (12, 12', 12") in eine als Wanderschutz dienende Rinne oder Ta­ sche der Schwellenoberseite eingelegt sind.

10. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch schul­ terlose W-Befestigungen für die Schienen (11).

11. Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine elastische Sohle (14), die vorzugsweise mit Abschnitten unterschiedlicher Steifigkeit versehen ist.

12. Schwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Sohle (14) in der Schwellenmitte zwischen den Schienen (11) einen Ab­ schnitt (14') mit geringerer Steifigkeit aufweist.