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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung einer Schiene
auf einem Träger,
bei der die Schiene am Schienenfuß mittels an dem Träger befestigter
Federelemente elastisch gehalten wird und der Schienenfuß in einer
Aufnahme einer Grundplatte mit erhöhten seitlichen Abschnitten
aufgenommen ist.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung
zur Befestigung einer Schiene auf einem Träger ist aus der
DE 100 23 315 C1 bekannt.
Der Schienenfuß ist
in einer Aufnahme einer Grundplatte mit erhöhten seitlichen Abschnitten
aufgenommen, die Schiene wird durch Federelemente elastisch gehalten,
die mit dem Träger
verschraubt sind.
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Aus
der
DE 37 20 381 A1 ist
eine Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer festen
Fahrbahn bekannt, bei der zwischen Schiene und Träger eine
aus Kunststoff bestehende Zwischenlage, eine steife Druckverteilungsplatte
und eine elastische Zwischenplatte angeordnet ist. Die Schiene wird
an beiden Seiten am Schienenfuß von Spannklemmen
elastisch gehalten, die mit Schwellenschrauben fixiert sind, die
in den Träger
geschraubt sind. Jede Schwellenschraube ist durch eine Bohrung einer
Winkelführungsplatte
gesteckt, die an ihrer Außenseite
an eine Schrägfläche des Trägers angepasst
ist und an der Innenseite einen seitlichen Halt für die Schiene
bietet. Durch die Verwendung von unterschiedlich großen Winkelführungsplatten
rechts und links der Schiene kann die seitliche Position der Schienen
eingestellt oder angepasst werden. Obwohl sich diese Konstruktion
bewährt
hat, wird der vergleichsweise große Materialbedarf für die Druckverteilungsplatte,
die üblicherweise
aus Stahl besteht, als nachteilig angesehen. Das gleiche gilt für die voluminösen Winkelführungsplatten.
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In
der
DE 10 2005
004 506 A1 wird ein Schienenstützpunkt vorgeschlagen, bei
dem die Schiene auf einer elastischen Zwischenplatte aufliegt, die
auf der Auflagefläche
einer Betonschwelle angeordnet ist. Der Schienenfuß liegt
an erhöhten
seitlichen Abschnitten der Betonschwelle an, sodass eine nachträgliche Justierung
der Seitenlage nicht möglich
ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Befestigung einer Schiene auf einem Träger zu schaffen, die eine Seitenjustierung
der Schiene ermöglicht.
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Durch
die erfindungsgemäß vorgesehenen Seitenjustierprofile
kann die seitliche Position der Schiene beim Bau einer Schienenfahrbahn
oder zu einem späteren
Zeitpunkt justiert werden. Dies wird dadurch erzielt, dass die Aufnahme
der Grundplatte breiter als der Schienenfuß ist und an beiden Seiten des
Schienenfußes
Seitenjustierprofile angeordnet sind. Da die Seitenjustierprofile
nicht fest mit der Grundplatte verbunden sind, lassen sie sich nachträglich durch
Seitenjustierprofile mit anderen Maßen austauschen.
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Um
einen sicheren Halt der Seitenjustierprofile zu gewährleisten,
kann es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen sein, dass die Grundplatte und die Seitenjustierprofile
formschlüssig
ineinander eingreifen. Durch diesen Formschluss wird erreicht, dass
die Grundplatte und die Seitenjustierprofile auch bei hohen, durch
Verkehrslasten verursachten Kräften
fest miteinander verbunden bleiben. Zudem werden diese Bauteile
durch die Spannklemmen gesichert.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein,
dass die Grundplatte und die Seitenjustierprofile durch ineinander
eingreifende Vorsprünge
und Ausnehmungen miteinander verbunden sind. Die Vorsprünge können entweder
in der Grundplatte oder den Seitenjustierprofilen ausgebildet sein,
die Ausnehmungen sind in dem jeweils anderen Teil ausgebildet. Vorzugsweise können die
Grundplatte und die Seitenjustierprofile jeweils durch ein ineinander
eingreifendes Nut-Feder-Profil verbunden sein, insbesondere kann
es sich dabei um ein Schwalbenschwanzprofil handeln. Vorzugsweise
sind die beiden Komponenten des Nut-Feder-Profils so ausgerichtet,
dass die Seitenjustierprofile durch eine Bewegung in senkrechter Richtung,
von oben auf den Träger,
miteinander verbunden werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann
es vorgesehen sein, dass die Grundplatte vorzugsweise an die Form
der Spannklemmen angepasste Auflagen und/oder Aufnahmen aufweist.
In einer derartigen Aufnahme liegen im eingebauten Zustand die äußeren Abschnitte
einer Spannklemme auf, wodurch ein sicherer Halt gewährleistet
ist. Über die
Auflagen bzw. Aufnahmen werden die beim Verspannen der Spannklemmen
erzeugten Vorspannkräfte
von Verankerungsschrauben in den Träger eingeleitet.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Grundplatte
auf einer Zwischenschicht aufliegt, deren Elastizität wesentlich
größer als
die der Grundplatte ist. Die elastische Zwischenschicht ermöglicht in
Abhängigkeit
der auftretenden Verkehrslasten eine planmäßige Einsenkung der Schiene.
Insbesondere kann die elastische Zwischenschicht aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird es bevorzugt, dass die Grundplatte in den Eckbereichen oder
an den beiden parallel zur Schiene verlaufenden Seiten Auflager
aufweist und die elastische Zwischenschicht in einem zwischen der
Unterseite der Grundplatte und dem Träger gebildeten Zwischenraum
aufgenommen ist. Durch Verkehrslasten kann eine Biegung der Grundplatte
und eine Einsenkung der Grundplatte stattfinden, die die gewünschte vertikale
Verschiebung der Schiene ergibt. Es kann auch vorgesehen sein, dass
sich zwischen den Auflagern der Grundplatte und der Zwischenplatte
ein eine Querdehnung der Zwischenplatte ermöglichender Spalt befindet.
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Es
wird bevorzugt, dass Endabschnitte der Grundplatte im montierten
Zustand formschlüssig
an erhöhten
Abschnitten des Trägers
anliegen. Auf diese Weise können
quer zur Schiene wirkende Kräfte vom
Schienenfuß über die
Grundplatte in den Träger abgeleitet
werden. Die Verankerungsschrauben bleiben dabei frei von eingeleiteten
Kräften
quer zum Gleis.
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Die
Grundplatte kann aus einem Kunststoffmaterial bestehen, besonders
bevorzugt wird dabei faserverstärkter
Kunststoff. Derartige Grundplatten lassen sich im Vergleich zu anderen
Werkstoffen vergleichsweise kostengünstig herstellen. Eine Einsparung
von Materialkosten kann erzielt werden, wenn die Grundplatte einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
Aussparungen aufweist, die im mittleren Bereich und/oder im Bereich
von parallel zur Schiene verlaufenden Seiten angeordnet sind. Dabei
kann es auch vorgesehen sein, dass die Aussparungen an der Unterseite
der Grundplatte ausgebildet sind und sich nur über einen Teil der Dicke erstrecken.
Dadurch wird sichergestellt, dass sich kein Regenwasser in den Aussparungen
ansammeln kann.
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Zur
Erzielung eines Höhenausgleichs
können
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Zwischenlagen mit unterschiedlicher Dicke vorgesehen sein, die in
Abhängigkeit
von der gewünschten
Höhenlage
der Schiene verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann
wenigstens eine Höhenausgleichsplatte
vorgesehen sein, die an irgendeiner Stelle zwischen dem Träger und
der Schiene positioniert ist.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass die Grundplatte im montierten Zustand
eine Vorverformung aufweist, die entgegengesetzt zu der planmäßigen Verformung
durch Verkehrslasten und die Montage der Befestigung ist.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische
Darstellungen und zeigen:
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1 eine
Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung
einer Schiene auf einem Träger;
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2 die
Vorrichtung von 1 im montierten Zustand in einer
perspektivischen Ansicht;
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer geschnittenen Ansicht;
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4 eine
Draufsicht der Vorrichtung von 3;
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5 bis 7 verschiedene
Ansichten einer Grundplatte;
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8 bis 10 verschiedene
Ansichten eines Seitenjustierprofils;
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11 eine
Draufsicht einer Zwischenplatte; und
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12 eine
Draufsicht einer Höhenausgleichsplatte.
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Die
in 1 in einer Explosionsansicht gezeigte Vorrichtung
dient zur Befestigung einer Schiene 1 auf einem Träger, der
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Betonschwelle 2 ausgebildet ist. Die Betonschwelle 2 ist
Bestandteil einer festen Fahrbahn für Schienenfahrzeuge. Die Schiene 1 wird
am Schienenfuß 3 an
beiden Seiten mittels Federelementen 4, 5 auf
der Betonschwelle 2 gehalten. Die Schiene liegt auf einer
Zwischenlage 6 auf, die eine rechteckige Grundform aufweist.
Unterhalb der Zwischenlage 6 befindet sich eine Grundplatte 7,
die in ihrem mittleren Bereich eine Auflagefläche 8 für die Zwischenlage 6 aufweist.
An beiden Seiten der Auflagefläche 8 schließen sich
erhöhte
Abschnitte 9, 10 an, sodass eine Aufnahme für den Schienenfuß 3 gebildet
wird. Im Bereich der erhöhten
Abschnitte 9, 10 sind Seitenjustierprofile 11, 12 angebracht,
die mit den erhöhten
Abschnitten 9, 10 über ein Nut-Feder-Profil verbunden
sind und von oben eingesetzt werden können.
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Die
Grundplatte 7 weist im Bereich ihrer seitlichen Enden Auflagen 13, 14 auf,
auf denen im eingebauten Zustand Abschnitte der Federelemente 4, 5 aufliegen.
Die Kontur der Aufnahmen 13, 14 ist dabei an die
Kontur der Federelemente 4, 5 angepasst.
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An
den beiden parallel zur Schiene verlaufenden Seiten weist die Grundplatte 7 an
ihrer Unterseite linienförmige
Auflager 15, 16 auf, zwischen denen ein Zwischenraum
gebildet ist, in dem eine elastische Zwischenschicht 17 angeordnet
ist. Die Elastizität
der Zwischenschicht 17 ist wesentlich größer als diejenige
der Grundplatte 7, sodass die Schiene 1 beim Befahren
durch ein Schienenfahrzeug um ein bestimmtes Maß elastisch einsinkt.
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Verankerungsschrauben 18, 19 halten
Federelemente 4, 5 in ihrer Position, wobei die
Verankerungsschrauben 18, 19 durch Löcher in
der Grundplatte 7 und der elastischen Zwischenschicht 17 gesteckt
und in die Betonschwellen 2 eingeschraubt sind.
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2 zeigt
die Vorrichtung von 1 in montiertem Zustand. Die
Schiene 1 liegt auf der Zwischenlage 6 auf, die
sich auf der Grundplatte 7 befindet. Die elastische Zwischenschicht 17 befindet
sich auf einer Auflagefläche 20 der
Betonschwelle 2. Die Federelemente 4, 5 werden
von Köpfen
der Verankerungsschrauben 18, 19 gegen die Aufnahmen 13, 14 der
Grundplatte 7 gedrückt.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Vorrichtung zur Befestigung von Schienen auf einem Träger. Die
Betonschwelle 2 ist in 3 im Schnitt
dargestellt, wobei die Schnittebene senkrecht zur Schienenlängsrichtung
verläuft.
Das auf der rechten Seite von 3 gezeigte
Federelement 5 befindet sich in einer Klemmstellung. Das
auf der linken Seite von 3 gezeigte Federelement 4 befindet sich
in einer Vormontagestellung. In der Vormontagestellung liegt das
Federelement 4 in einer äußeren Position auf der Aufnahme 13 der
Grundplatte 7 auf. Wenn sich beide Federelemente 4, 5 in
der Vormontagestellung befinden, kann die Schiene 1 in
die durch die erhöhten
Abschnitte 9, 10 gebildete Aufnahme der Grundplatte 7 eingesetzt
werden. Die seitliche Positionierung der Schiene 1 wird
dabei durch die Auswahl passender Seitenjustierprofile 11, 12 bewirkt,
die an den erhöhten
Abschnitten 9, 10 der Grundplatte 7 angebracht
werden. Beim Neubau einer Schienenfahrbahn werden gleich breite
Seitenjustierprofile 11, 12 gewählt, sodass
die Schiene 1 genau in der Mitte der zwischen den erhöhten Abschnitten 9, 10 gebildeten
Aufnahme positioniert ist. Wenn es jedoch im Laufe der Zeit durch
Bewegungen des Untergrunds oder während des Schienenverkehrs
auftretender Lasten zu Lageveränderungen der
Schiene 1 kommt, können
diese durch den Austausch der Seitenjustierprofile 11, 12 durch
solche Seitenjustierprofile kompensiert werden, bei denen eines
breiter und eines schmaler als die ursprünglichen Seitenjustierprofile
ist, wobei die Gesamtbreite der beiden Seitenjustierprofile konstant
bleibt.
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4 zeigt
eine Draufsicht der Vorrichtung von 3, wobei
besonders gut zu erkennen ist, dass sich das Federelement 4 in
der Vormontagestellung und das Federelement 5 in der Klemmstellung befindet,
in der die Endabschnitte des Federelements 5 auf dem Schienenfuß 3 der
Schiene 1 aufliegen.
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Die 5 bis 7 zeigen
verschiedene Ansichten einer Grundplatte, 5 ist eine
Seitenansicht, 6 ist eine Draufsicht und 7 ist
eine Vorderansicht. Die Grundplatte 7 umfasst einen mittleren Abschnitt,
auf dem die Auflagefläche 8 gebildet
ist. Daran schließen
sich seitlich erhöhte
Abschnitte 9, 10 an, an denen im montierten Zustand
Seitenjustierprofile anliegen. Weiter außen befinden sich die Aufnahmen 13, 14,
in denen nach der Montage Abschnitte der Federelemente aufgenommen
sind. Am äußersten
Ende der Grundplatte 7 befinden sich weniger stark ausgeprägte Aufnahmen 21, 22,
auf denen Abschnitte der Federelemente in der Vormontagestellung
aufliegen. In 6 ist am besten erkennbar, dass
die Aufnahmen 13, 14 nach außen spitz zulaufen und sich
von der Oberseite der Grundplatte 7 nach oben erstrecken.
Im Bereich der Auflagefläche 8 weist
die Grundplatte 7 durchgehende Ausnehmungen 23 auf,
die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
rechteckig ausgebildet sind. Bei anderen Grundplatten können die
Ausnehmungen anders geformt sein, beispielsweise rund oder es kann
eine einzige große
Ausnehmung vorhanden sein.
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Die
erhöhten
Abschnitte 9, 10 weisen in der Mitte ein Schwalbenschwanzprofil 24 auf,
in das entsprechend gegengleich ausgebildete Profilabschnitte von
Seitenjustierprofilen eingesetzt werden können, um die Seitenjustierprofile
fest mit der Grundplatte 7 zu verbinden.
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Aus
den 5 und 7 ist ersichtlich, dass die
Grundplatte 7 an ihrer Unterseite eine Mehrzahl von Aussparungen 25 aufweist,
wodurch eine Gewichtsreduktion und Materialersparnis der Grundplatte 7 erzielt
wird. Zwischen den Auflagern 15, 16 ist an der
Unterseite der Grundplatte 7 ein Freiraum gebildet, in
dem im eingebauten Zustand die elastische Zwischenschicht 17 aufgenommen
ist.
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Die 8 bis 10 zeigen
verschiedene Ansichten eines Seitenjustierprofils 11, wobei 8 eine
Vorderansicht, 9 eine Draufsicht und 10 eine
Seitenansicht zeigt. Das Seitenjustierprofil 11 besitzt
eine quaderförmige
Grundform, wobei an der Oberseite Aufnahmen 26, 27 ausgebildet sind,
auf denen die Endabschnitte der Federelemente in der Vormontagestellung
aufliegen. Eine Seitenfläche 28 des
Seitenjustierprofils 11 liegt im montierten Zustand seitlich
am Schienenfuß 3 an,
die gegenüberliegende
Seitenfläche 29 liegt
an dem entsprechenden erhöhten
Abschnitt 9 an. Oberhalb der Seitenfläche 29 schließt sich
ein überstehender
Profilabschnitt 30 an, der so geformt ist, dass er in das Schwalbenschwanzprofil 24 eingesetzt
werden kann.
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11 zeigt
eine Draufsicht einer elastischen Zwischenschicht 17, die
eine rechteckige Grundform und zwei Löcher 30 zum Einsetzen
von Verankerungsschrauben 18, 19 aufweist. An
den langen Seitenflächen
befinden sich jeweils zwei Aussparungen 31, 32,
die rund oder eckig geformt sein können.
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Die
in 12 gezeigte Höhenausgleichsplatte 33 weist
Langlöcher 34, 35 auf,
die sich von der Mitte bis zu einer der langen Seiten erstrecken,
wodurch ein nachträglicher
Austausch möglich
ist. An den beiden schmalen Seiten weist die Höhenausgleichsplatte 33 hochgezogene
Endabschnitte 36 auf.