DE102007033983B3

DE102007033983B3 - Betonschwelle

Info

Publication number: DE102007033983B3
Application number: DE102007033983A
Authority: DE
Inventors: Stephan Freudenstein; Franz Geissler; Norbert Gappa
Original assignee: Rail One GmbH
Current assignee: Rail One GmbH
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: WO2009010038A1; TR200909941T1; RU2009149100A; AR067423A1; CL2008002056A1

Abstract

Betonschwelle, mit Befestigungsvorrichtungen für Schienen, umfassend: - Durchgangsschrauben, die jeweils durch eine Durchgangsöffnung in der Betonschwelle gesteckt sind, wobei die Durchgangsöffnungen an der Unterseite der Betonschwelle eine Ausnehmung mit vergrößertem Durchmesser aufweisen, in der eine Mutter aufgenommen ist, mit der die Durchgangsschraube gegen die Betonschwelle verschraubt ist, - eine den Schaft der Durchgangsschraube umgebende Hülse, deren unteres Ende einen an die Ausnehmung in der Betonschwelle angepassten vergrößerten Durchmesser aufweist, - einen das untere Ende der Durchgangsschraube aufnehmenden und die Ausnehmung an der Unterseite verschließenden Stopfen, wobei der im Inneren des Stopfens (15) gebildete Hohlraum (16) mit einem komprimierbaren Material (17) gefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betonschwelle, mit Befestigungsvorrichtungen für Schienen, umfassend: Durchgangsschrauben, die jeweils durch eine Durchgangsöffnung in der Betonschwelle gesteckt sind, wobei die Durchgangsöffnungen an der Unterseite der Betonschwelle eine Ausnehmung mit vergrößertem Durchmesser aufweisen, in der eine Mutter aufgenommen ist, mit der die Durchgangsschraube gegen die Betonschwelle verschraubt ist, eine den Schaft der Durchgangsschraube umgebende Hülse, deren unteres Ende einen an die Ausnehmung in der Betonschwelle angepassten vergrößerten Durchmesser aufweist, und einen das untere Ende der Durchgangsschraube aufnehmenden und die Ausnehmung an der Unterseite verschließenden Stopfen.
Eine derartige gattungsgemäße Betonschwelle ist aus der DE 33 39 710 A1 bekannt. Die Schienen sind dabei mittelbar über Rippenplatten und die Durchgangsschrauben mit der Betonschwelle verbunden. Durch die Verwendung der Hülse soll sichergestellt werden, dass die Durchgangsschraube keine elektrisch leitende Verbindung zur Schwelle hat, was ansonsten bei elektrifiziertem Fahrbetrieb zu Störungen führen könnte. Da sich die Mutter, mit der die Durchgangsschraube verschraubt ist, innerhalb des Stopfens bzw. in dem unteren Ende der Hülse befindet, ist es möglich, die Durchgangsschraube zu einem späteren Zeitpunkt bei Wartungsarbeiten zu ersetzen. Durch die formschlüssige Aufnahme der Mutter in dem Stopfen wird ein unerwünschtes Verdrehen der Mutter verhindert.
Obwohl sich derartige Betonschwellen bewährt haben, sind in einzelnen Fällen nachträglich Schäden aufgetreten, da Wasser von der Oberseite der Durchgangsöffnung in die Ausnehmung mit dem vergrößerten Durchmesser und in den Stopfen gelangen konnte. Unter Frosteinfluss führte das vergrößerte Volumen des gefrorenen Wassers zu Rissen, die an der Oberseite der Betonschwelle sichtbar waren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betonschwelle anzugeben, bei der keine frostbedingten Schäden auftreten können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Betonschwelle der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der im Inneren des Stopfens gebildete Hohlraum mit einem komprimierbaren Material gefüllt ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass frostbedingte Schäden an derartigen Betonschwellen wirksam verhindert werden können, indem der Hohlraum mit einem komprimierbaren Material gefüllt ist, sodass sich dort kein Wasser ansammeln kann. Allenfalls kann sich zwischen der Durchgangsschraube und der Hülse bzw. zwischen der Hülse und der Durchgangsöffnung eine geringe Menge Feuchtigkeit ansammeln, die jedoch auch bei Frost nicht zum Auftreten von Rissen führt.
Es wird besonders bevorzugt, dass das komprimierbare Material der erfindungsgemäßen Betonschwelle von Hohlräumen oder Poren durchsetzt ist. Die Hohlräume oder Poren verhindern, dass sich innerhalb des Stopfens bzw. unterhalb der Hülse Flüssigkeit ansammelt. Andererseits wird das Verschrauben und Lösen der Mutter nicht beeinträchtigt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass das komprimierbare Material der erfindungsgemäßen Betonschwelle aus mit komprimierbaren Partikeln gemischtem Fett besteht. Das Fett verhindert das Auftreten von Korrosion an dem Gewinde der Durchgangsschraube und der Mutter, gleichzeitig werden beim maschinellen Verschrauben auf die Durchgangsöffnung einwirkende Kräfte durch die komprimierbaren Partikel verringert. Die komprimierbaren Partikel können aus einem geschäumten Kunststoff bestehen, vorzugsweise aus Polystyrol.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das komprimierbare Material ein geschäumter Formkörper ist. Der geschäumte Formkörper kann vor dem Verschrauben der Durchgangsschraube mit der Mutter in den Stopfen eingesetzt werden, sodass er sich unterhalb der Mutter befindet. Der Formkörper füllt den Hohlraum in dem Stopfen nahezu vollständig aus und passt sich beim Verschrauben an die Kontur der Mutter und des Endes der Durchgangsschraube an. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass das komprimierbare Material in den Stopfen eingeschäumt ist.
Eine besonders zuverlässige Funktion ergibt sich, wenn der Formkörper der erfindungsgemäßen Betonschwelle auch geschlossene Poren aufweist, das heiißt er besteht ganz oder teilweise aus geschlossenen Poren. Die geschlossenen Poren verhindern das Eindringen von Wasser in den Formkörper, sodass der gesamte Hohlraum unter der Mutter frei von Feuchtigkeit bleibt.
In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Betonschwelle in einer Seitenansicht;
2 die Betonschwelle von 1 in einer Draufsicht;
3 eine vergrößerte geschnittene Ansicht der Betonschwelle im Bereich einer Durchgangsöffnung; und
4 einen geschäumten Formkörper.
In 1 ist eine Hälfte einer Betonschwelle 1 gezeigt, die für den Einbau in eine feste Fahrbahn vorgesehen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Zweiblockbetonschwelle, jeder Betonblock 2 trägt eine Grundplatte 3, auf der sich eine Schiene 4 befindet. Die Schiene 4 wird in herkömmlicher Weise durch Klemmen 5 am Schienenfuß gehalten. Grundplatte 3, Klemmen 5 und Durchgangschrauben 6 bilden eine Schienenbefestigung, um die Schiene 4 mittelbar an der Betonschwelle 1 zu befestigen. Bei der in den 1 und 2 gezeigten Betonschwelle werden pro Betonblock 2 zwei Durchgangsschrauben 6 verwendet, die neben der Schiene 4 angebracht sind.
3 zeigt eine geschnittene Ansicht der Betonschwelle im Bereich einer Durchgangsöffnung. In dem Betonblock 2 ist eine Durchgangsöffnung 7 vorgesehen, die sich von der Oberseite senkrecht zur Unterseite erstreckt. Im unteren Bereich des Betonblocks 2 geht die Durchgangsöffnung 7 in eine Ausnehmung 8 über, die im Vergleich zu dem oberen Teil der Durchgangsöffnung 7 einen vergrößerten Durchmesser aufweist.
Der Kopf der Durchgangsschraube 6 liegt auf Tellerfedern 9 auf. Die Durchgangsschraube 6 ist durch eine Bohrung in der Grundplatte 3 gesteckt. Unterhalb der Grundplatte 3 befindet sich eine Zwischenplatte 10 aus einem elastischen Material, die auf dem Betonblock 2 aufliegt.
Der Schaft der Durchgangsschraube 6 ist teilweise von einer Hülse 11 umgeben, die in die Durchgangsöffnung 7 eingesetzt ist. Oberhalb der Hülse 11 ist ein Rohr 12 angeordnet, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 7 entspricht. Bei anderen Ausführungen kann auch eine verlängerte Hülse verwendet werden, sodass kein separates Rohr benötigt wird. Entsprechend der Kontur der Durchgangsöffnung 7 ist der Durchmesser der Hülse 11 an ihrem unteren Ende erweitert. Mittels einer Mutter 13 und einer Unterlegscheibe 14 ist die Durchgangsschraube 6 gegen den Betonblock 2 verschraubt.
Die in dem Betonblock 2 gebildete Ausnehmung 8 wird seitlich und an der Unterseite durch einen Stopfen 15 verschlossen. Die Innenkontur des Stopfens 15 ist so ausgebildet, dass ein Verdrehen der Mutter 13 verhindert wird. An der Außenseite weist der Stopfen 15 radial abstehende, in 3 nicht gezeigte, Rippen auf, die ein Verdrehen des Stopfens 15 verhindern.
Der Hohlraum 16 im Inneren des Stopfens 15 ist mit einem komprimierbaren Material 17 gefüllt, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Fett besteht, das mit Partikeln gemischt ist. Die komprimierbaren Partikel 18 bestehen aus einem geschäumten Kunststoff, dazu eignet sich besonders gut Polystyrol. Da das komprimierbare Material 17 den gesamten Hohlraum 16 in dem Stopfen 15 ausfüllt, wird verhindert, dass sich Wasser in dem Hohlraum 16 ansammeln kann. Dieser Effekt wird durch die Wasser abstoßende Eigenschaft von Fett unterstützt. Dementsprechend können im Inneren des Betonblocks 2 der Betonschwelle 1 keine Wasseransammlungen entstehen, die ansonsten unter Frosteinwirkung zum Auftreten von Rissen oder zu Abplatzungen des Betons führen könnten.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird anstelle von Fett ein geschäumter Formkörper als komprimierbares Material verwendet. In 4 ist ein derartiger Formkörper 19 im eingebauten Zustand dargestellt. Der Formkörper 19 ist zylinderförmig ausgebildet und besteht aus geschäumtem Kunststoff, beispielsweise aus Polyethylen. Der Formkörper weist geschlossene Poren auf, die das Eindringen von Feuchtigkeit unmöglich machen. Der Formkörper 19 wird in den in 3 gezeigten Hohlraum im Inneren des Stopfens 15 eingesetzt. Die Hohe des Formkörpers 19 ist dabei jeweils an die Höhe des Hohlraums 16 und damit an die Länge der Durchgangsschraube 6 angepasst. Durch seine Elastizität passt sich der Formkörper 19 beim Verschrauben an die Kontur der Durchgangsschraube 6 und der Mutter 13 an, sodass der Hohlraum 16 praktisch vollständig mit dem komprimierbaren Material ausgefüllt ist.
Alternativ kann das komprimierbare Material in den Stopfen eingeschäumt sein, das heißt, der Stopfen wird beim Einbau mit dem komprimierbaren Material gefüllt.

Claims

Betonschwelle, mit Befestigungsvorrichtungen für Schienen, umfassend: – Durchgangsschrauben, die jeweils durch eine Durchgangsöffnung in der Betonschwelle gesteckt sind, wobei die Durchgangsöffnungen an der Unterseite der Betonschwelle eine Ausnehmung mit vergrößertem Durchmesser aufweisen, in der eine Mutter aufgenommen ist, mit der die Durchgangsschraube gegen die Betonschwelle verschraubt ist, – eine den Schaft der Durchgangsschraube umgebende Hülse, deren unteres Ende einen an die Ausnehmung in der Betonschwelle angepassten vergrößerten Durchmesser aufweist, – einen das untere Ende der Durchgangsschraube aufnehmenden und die Ausnehmung an der Unterseite verschließenden Stopfen, dadurch gekennzeichnet, dass der im Inneren des Stopfens (15) gebildete Hohlraum (16) mit einem komprimierbaren Material (17) gefüllt ist.
Betonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierbare Material (17) von Hohlräumen oder Poren durchsetzt ist.
Betonschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierbare Material (17) aus mit komprimierbaren Partikeln (18) gemischtem Fett besteht.
Betonschwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die komprimierbaren Partikel (18) aus einem geschäumtem Kunststoff bestehen, vorzugsweise aus Polystyrol.
Betonschwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierbare Material (17) ein geschäumter Formkörper (19) ist, oder dass das komprimierbare Material in den Stopfen eingeschäumt ist.
Betonschwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (19) auch geschlossene Poren aufweist.
Betonschwelle nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (19) aus Kunststoff besteht, vorzugsweise aus Polyethylen.
Betonschwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11) und der Stopfen (15) ineinander steckbar sind.
Betonschwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende der Durchgangsschraube (6) und/oder die Mutter (13) zumindest abschnittsweise in dem Hohlraum (16) aufgenommen ist bzw. sind.