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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine mehrteilige Kammerfülleinrichtung
für Schienen mit einem unteren und einem oberen Kammerfüllelement
zur Schalldämpfung und Streustromisolierung von Gleisen.
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Hintergrund der Erfindung
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Es
ist seit längerer Zeit bekannt, Schienen von Schienengleisen,
insbesondere Straßenbahnschienen mit sogenannten Schienenkammerfüllelementen
oder kurz Kammerfüllelementen zu versehen. Solche Kammerfüllelemente
werden in die Schienenkammer zwischen Schienenkopf und Schienenfuß eingesetzt.
Ein Beispiel für ein derartiges Kammerfüllelement
findet sich z. B. in der
DE
40 04 208 C2 . Typischerweise bestehen derartige Schienenkammerfüllelemente
aus Gummiregenerat, z. B. aus Polyurethan-gebundenem Recyclinggummi.
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Manchmal
werden solche Kammerfüllelemente an der der Schiene abgewandten
Seite durch einen sich anschließenden Straßenbelag,
der an das Kammerfüllelement herangewalzt ist, z. B. an
Bahnübergängen, an der Schiene gehalten. Ggf.
sollen Kammerfüllelemente aber auch ohne seitlich stützenden
Straßenbelag in der Schienenkammer festsitzen und werden
daher teilweise in die Schienenkammer geklemmt oder geklebt. Beispiele
für geklemmte Kammerfüllelemente finden sich z.
B. in der
EP 0 726 359
B1 oder der
DE
197 09 111 A1 . Die Kammerfüllelemente gemäß der
EP 0 726 359 B1 sind
speziell zum Befahren mit bereiften Straßenfahrzeugen entlang
dem Schienengleis hergerichtet, z. B. um eine Notfahrbahn für
Rettungsfahrzeuge bereit zu stellen. Die Befahrung dieser Kammerfüllelemente
kann auch stattfinden, wenn sie nicht von einem Straßenbelag
seitlich gestützt werden, sondern z. B. ein sogenanntes
Rasengleis vorliegt, da diese Kammerfüllelemente eine hinreichende
Tragfähigkeit und Arretierung an der Schiene aufweisen.
Es ist ersichtlich, dass in diesem Fall besondere Anforderungen
an die Stabilität des Kammerfüllelementes und
dessen Befestigung an der Schiene gestellt werden müssen, damit
z. B. das Kammerfüllelement beim Befahren nicht aus der
Schienenkammer herausspringt.
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Die
vorstehend genannten Schienenkammerfüllelemente sind im
Querschnitt einteilig ausgebildet, d. h. dass sich entlang der Schiene
jeweils nur einzelne einstückige Kammerfüllelemente
aneinanderreihen, bzw. an jeder Stelle entlang des Schienengleises
lediglich ein einziges Kammerfüllelement vorhanden ist.
Darüber hinaus existieren auch sogenannte mehrteilige Kammerfülleinrichtungen,
bei welchen neben- und/oder übereinander, d. h. quer zur
Schiene, mehrere Kammerfüllelemente, manchmal auch als
Kammerteilelemente bezeichnet, verwendet werden, die dann gemeinsam
eine Kammerfülleinrichtung bilden und die Schienenkammer
ausfüllen. Z. B. sind zweiteilige Kammerfüllelemente
bekannt, bei welchen ein unterer und oberer Füllkörper in
die Schienenkammer eingesetzt wird. Diese Kammerfüllelemente
waren teilweise sehr einfach geformt und wurden in die Schienenkammer
eingeklebt.
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Streustromisolierung
war bei diesen Systemen teilweise überhaupt nicht vorgesehen.
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Aus
der
DE 102 47 063
B3 ist eine mehrteilige Kammerfülleinrichtung
bekannt, bei welcher kurze blockartige untere Formkörper
verwendet werden, wobei eine Vielzahl der kurzen blockartigen unteren Formkörper
von einem langen stangenartigen oberen Formkörper abgedeckt
wird. An den Schienenfußbefestigungseinrichtungen werden
die kurzen blockartigen unteren Formkörper ausgelassen,
was eine verringerte Belastbarkeit der Kammerfülleinrichtung im
Bereich der Schienenfußbefestigungseinrichtungen zur Folge
haben kann. Ferner macht die Verwendung einer Vielzahl von kurzen
blockartigen unteren Formkörpern die Montage relativ aufwendig.
Darüber hinaus sind die blockartigen unteren Formkörper nicht
stabil untereinander verbunden, was ebenfalls die Belastbarkeit
und Stabilität entlang der Schiene beeinträchtigen
kann. Weiter kann die Abdichtwirkung gegen Nässe weiter
verbessert werden. Daher ist diese Kammerfülleinrichtung
hinsichtlich Stabilität, Belastbarkeit, Streustromisolierung
und Montage verbesserungswürdig.
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Aus
der
EP 1 609 909 B1 ist
ein dreiteiliges Kammerfüllelement bekannt, bei welchem
erste und zweite unterschiedliche Teilelemente den unteren Teil
der Schienenkammer ausfüllen und von einem im wesentlichen
L-förmigen Abdeckteil abgedeckt werden. Ein Vorteil dieses
mehrteiligen Kammerfüllelements ist, dass Aussparungen
für die Schienenbefestigung in dem ersten der beiden unteren
Kammerteilelemente vorgesehen sind. Allerdings liegen die zweiten
unteren Kammerteilelemente selbst nicht direkt auf einer Schwelle
auf, sondern liegen beidseits stirnseitig jeweils auf zwei benachbarten
ersten unteren Kammerteilelementen. Wenngleich dieses Kammerfüllsystem
bereits eine relativ hohe Eigenstabilität und Belastbarkeit
aufweist, ist es dennoch diesbezüglich weiter verbesserungsfähig.
Ferner werden bei diesem System drei unterschiedliche Kammerteilelemente
benötigt, was ein verbesserungswürdiger Aspekt
in Bezug auf Herstellung, Bevorratung, Logistik und Montage sein
kann.
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Bei
Baumaßnahmen, bei welchen Schienengleise mit derartigen
Kammerfüllelementen versehen werden, geht es häufig
um mehrere Kilometer Gleisstrecke, nicht selten sogar um einige
10 km. Daher besteht ein großer Kostendruck und bereits
kleine Verbesserungen, die geringfügige Kosteneinsparungen
mit sich bringen, insbesondere in öffentlichen Gebotsverfahren,
können einen entscheidenden Wettbewerbsvorsprung bedeuten.
Diese können z. B. in geringfügig niedrigeren
Herstell-, Vorhalte- und/oder Logistikkosten und/oder in einer etwas
arbeitszeiteffizienteren Montage liegen. Ferner steht selbstverständlich
auch hier die Qualität im Vordergrund, d. h. es soll eine
dauerhafte Verbindung mit der Schiene gewährleistet sein,
die den hier auftretenden Vibrationen und gegebenenfalls auftretenden externen
Belastungskräften langfristig standhält. Ferner
ist insbesondere bei Straßenbahnschienen eine gute Streustromisolierung
von Belang. Daher soll bei Feuchtigkeit, gegebenenfalls auch bei
Streusalzeinsatz im Winter eine hinreichende elektrische Isolationswirkung
mit den Kammerfüllelementen erreicht werden, was z. B.
bei Rasengleisen wichtig ist.
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Allgemeine Beschreibung der Erfindung
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Daher
ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Kammerfülleinrichtung
für Schienen bereit zu stellen, welche eine gute Abdichtung
und damit hohe Isolationswirkung gegen Streuströme aufweist,
eine hohe Stabilität gegen externe Kräfte und
Vibrationen besitzt und dennoch möglichst effizient und
kostengünstig in Herstellung und Logistik ist sowie einfach eingebaut
werden kann.
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Eine
spezifischere Aufgabe ist es, eine derartige Kammerfülleinrichtung
bereit zu stellen, welche sicher und dauerhaft durch ein bereiftes
Straßenfahrzeug befahrbar ist ohne aus der Schienenkammer
herauszuspringen, insbesondere bei einem Rasengleis.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche
definieren vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Die erfindungsgemäße
Kammerfülleinrichtung erfüllt die vorstehend beschriebenen
Anforderungen in hervorragendem Maße.
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Bahnschienen
weisen einen Schienenkopf, einen Schienensteg und einen Schienenfuß auf
und definieren zwischen Schienenkopf und Schienenfuß seitlich
des Schienensteges zwei Schienenkammern. Die Schienen können
z. B. übliche Vignolschienen oder Rillenschienen sein.
Die Schienen sind paarweise entlang des Gleises, insbesondere ein
Straßenbahngleis, an ihrem Schienenfuß mit Schienenfußbefestigungseinrichtungen
auf einem Gleisoberbau befestigt. Unter dem Begriff Gleisoberbau
wird hier die tragfähige Unterlage bezeichnet, auf der
die Schienen befestigt sind. Der Gleisoberbau kann also z. B. eine Vielzahl
von in regelmäßigen Abständen verlegten
Gleisschwellen (Schwellenoberbau), z. B. in einem Schotterbett,
eine sogenannte feste Fahrbahn oder andere Arten des Gleisoberbaus
mit entsprechender Schienenbefestigung umfassen. Jedenfalls sind
die Schienenfußbefestigungseinrichtungen zumeist in regelmäßigem
Abstand verlegt und geben somit ein vorbestimmtes Befestigungsraster
vor. Bei einem Schwellengleis ist dies das durch die Schwellen definierte
Abstandsraster. Aber auch eine feste Fahrbahn weist typischerweise
ein fest definiertes Abstandsraster der Schienenfußbefestigungseinrichtungen,
d. h. Befestigungsraster RB auf. Ein häufig verwendetes
Maß für das Befestigungsraster RB für Straßenbahngleise
beträgt etwa 70 cm. Diese Gleiskonstruktionen sind dem
Fachmann grundsätzlich bekannt.
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Erfindungsgemäß wird
eine mehrteilige Kammerfülleinrichtung zur Schalldämmung
und Streustromisolierung der Schienen aus vorgefertigten Kammerfüllelementen
aus elastomerem Material, vorzugsweise aus Recyclinggummi, z. B.
aus Polyurethan-gebundenem Recyclinggummi bereit gestellt. Mehrteilig
bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kammerfülleinrichtung
quer zur Schiene mehrteilig ausgebildet ist. Demnach umfasst die
Kammerfülleinrichtung je ein vorgefertigtes unteres und
oberes Kammerfüllelement, welche sich jeweils beide entlang
der Schiene erstrecken, um eine zweischalige fortlaufende Bahn entlang
der Schiene zu bilden. Die zweischalige Bahn umfasst demnach einen
unteren fortlaufenden Strang bestehend aus den unteren Kammerfüllelementen
und einen oberen fortlaufenden Strang bestehend aus den oberen Kammerfüllelementen.
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Das
untere Kammerfüllelement ragt an seiner der Schiene zugewandten
Seite in den unteren Teil der Schienenkammer hinein und füllt
den unteren Teil der Schienenkammer aus. Quer zur Schiene erstreckt
sich das untere Kammerfüllelement von der Schienenkammer
bis über die Schienenfußbefestigungseinrichtungen
hinaus. Ferner weist das untere Kammerfüllelement an seiner
Unterseite zumindest eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Schienenfußbefestigungseinrichtung
auf, so dass das untere Kammerfüllelement von oben über
zumindest eine der Schienenfußbefestigungseinrichtungen
gestülpt werden kann, um die Schienenfußbefestigungseinrichtung
dabei aufzunehmen und zumindest teilweise abzudecken. Daher ist
im Vergleich zu anderen Kammerfüllsystemen, bei denen an
den Schienenfußbefestigungseinrichtungen einfach nur Stücke
aus der Bahn der unteren Kammerfüllelemente weggelassen werden,
eine hohe Tragfähigkeit und je nach Ausgestaltung bereits
durch das untere Kammerfüllelement eine gute Feuchtigkeitsisolation
und hohe Streustromisolierung gewährleistet. Ferner kann
eine transversale Fixierung der unteren Kammerfüllelemente an
den Schienenfußbefestigungseinrichtungen erreicht werden,
so dass die unteren Kammerfüllelemente zur transversalen
Arretierung an der Schiene beitragen. Dadurch wird eine hohe Stabilität
des entlang der Schiene über weite Strecken fortlaufenden Kammerfüllsystems
aus einer Vielzahl von hintereinander abfolgenden unteren und oberen
Kammerfüllelementen und Sicherheit gegen Herausspringen aus
der Schienenkammer gewährleistet und die Konstruktion folgt
im Gleisbogen diesem bogenmäßig ohne signifikante
Polygonerscheinungen. Ferner kann sich jedes untere Kammerfüllelement
im Bereich der Schienenfußbefestigungseinrichtung auf dem
Gleisoberbau abstützen. Dies kommt besonders bei einem
Schwellengleis zum tragen, da sich hier jedes untere Kammerfüllelement
nicht nur an der in die Schienenkammer hinein ragenden Längsseite
auf dem Schienenfuß, sondern auch an der der Schiene abgewandten
Seite jeweils auf zumindest einer Schwelle dauerhaft und gleichmäßig
mit relativ großer Auflagefläche abstützen
kann.
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Jedes
untere Kammerfüllelement besitzt einen stangenartigen Rumpfkörper,
welcher den im Wesentlichen quaderförmigen Querschnitt
des unteren Kammerfüllelements definiert, sowie einen mit dem
Rumpfkörper einstückig hergestellten länglichen Vorsprung
an der ersten Stirnseite des stangenartigen Rumpfkörpers.
Die Stirnseiten sind diejenigen Seiten an denen sich die in Schienenlängsrichtung benachbarten
unteren Kammerfüllelemente anschließen.
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An
der gegenüberliegenden zweiten Stirnseite besitzt jeder
Rumpfkörper eine komplementäre Aufnahme in Form
einer länglichen Nut, welche zum Aufnehmen des länglichen
Vorsprungs des entlang der Schiene nächsten gleichartig
ausgebildeten unteren Kammerfüllelements ausgebildet ist.
Somit kann eine nahezu unbegrenzte Anzahl unterer Kammerfüllelemente
von nur einer Sorte modul- oder kettenartig ineinander gesteckt
werden, welche somit entlang der Schiene eine fortlaufende Bahn
aus kettenartig miteinander verbundenen Elementen bilden. Dabei erstreckt
sich der längliche Vorsprung jedes unteren Kammerfüllelements
in die Nut des nächsten unteren Kammerfüllelements
und der Vorsprung und die Nut bilden eine längsverschiebliche
Verbindungseinrichtung zwischen zwei stirnseitig benachbarten unteren Kammerfüllelementen.
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Der
längliche Vorsprung und die Nut bilden demnach eine längsverschiebliche
Nut-Feder-Verbindung zwischen benachbarten unteren Kammerfüllelementen.
Insbesondere ist die fortlaufende Bahn nicht wie bei anderen Systemen
regelmäßig an den Schienenfußbefestigungseinrichtungen
unterbrochen, sondern die kettenartige fortlaufende Bahn der unteren
Kammerfüllelemente erstreckt sich über die Schienenfußbefestigungseinrichtungen
hinweg und deckt diese ab. Ferner wird die fortlaufende Bahn aus unteren
Kammerfüllelementen aus nur einer Sorte von ineinander
gesteckten unteren Kammerfüllelementen gebildet.
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Durch
die kettenartige Modularität der fortlaufenden Bahn aus
den unteren Kammerfüllelementen wird demnach ein Längenraster
RU definiert. Die Länge der unteren
Kammerfüllelemente ist nun so gewählt, dass dieses
Längenraster ein ganzzahliges Vielfaches des Befestigungsrasters
beträgt, wenn die Bahn aus unteren Kammerfüllelementen
an der Schiene montiert ist. Hierbei ist der Begriff ”ganzzahliges
Vielfaches” im mathematischen Sinn zu verstehen, d. h.
dass das ganzzahlige Vielfache eine natürliche Zahl einschließlich
der ”eins” beträgt. Mathematisch bedeutet
dies RU = n × RB,
wobei n eine natürliche Zahl ist, also n ∊ N =
{1, 2, 3, ...} gilt. D. h. anders als bei den bekannten Systemen
deckt jeweils genau ein unteres Kammerfüllelement genau
ein, zwei, drei oder mehr ganze Abschnitte des Befestigungsrasters ab.
Dadurch kommen die Ausnehmungen von jedem entlang der Schiene aufeinanderfolgenden
unteren Kammerfüllelement auf einer Schienenfußbefestigungseinrichtung
zu liegen. In vorteilhafter Weise wird somit durch die fabrikseitige
Anpassung der Länge der unteren Kammerfüllelemente
und somit bereits bei fabrikmäßigen Herstellung
ein festes Längenraster der unteren Kammerfüllelemente
an der Baustelle vorgegeben. Eine Nachbearbeitung an der Baustelle,
wie z. B. zurechtschneiden der Kammerfüllelemente kann
bis auf wenige unvermeidliche Ausnahmen vermieden werden. Dadurch
wird eine sehr einfache und fehlersichere Montage gewährleistet.
Ferner weist die Bahn aus den unteren Kammerfüllelementen
eine hohe intrinsische Stabilität auf, da pro Befestigungsrasterintervall
höchstens eine Verbindungsstelle mit dem nächsten
benachbarten unteren Kammerfüllelement vorkommt. Weiter
ist die Bahn durch die Fixierung jedes einzelnen unteren Kammerfüllelementes
an zumindest einer Schienenfußbefestigungseinrichtung sehr
gut an der Schiene festgelegt. Auf Zwischenelemente, welche nicht
an einer Schienenfußbefestigungseinrichtung festgelegt sind,
kann verzichtet werden. Daher wird insbesondere bei nicht an die
Schiene geklebten, sondern lediglich an die Schiene geklemmten Kammerfüllelementen
eine hohe Stabilität und Arretierung erzielt werden. Weiter
kann die Montage der unteren Kammerfüllelemente an der
Schiene in einem gleichförmigen kontinuierlichen Arbeitsprozess
durchgeführt werden.
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Um
trotz der fortlaufenden Bahn aus miteinander verbundenen unteren
Kammerfüllelementen Toleranzen zwischen der Länge
der unteren Kammerfüllelemente und dem Befestigungsraster
ausgleichen zu können, besitzt der Rumpfkörper
eine Länge, welche nur geringfügig, z. B. weniger
als 20 vorzugsweise weniger als 10% kürzer ist, als das
gewählte ganzzahlige Vielfache des Befestigungsrasters.
Die Gesamtlänge des unteren Kammerfüllelements
aus Rumpfkörper und länglichem Vorsprung ist hingegen
größer als das gewählte ganzzahlige Vielfache
des Befestigungsrasters, um die Verbindung der unteren Kammerfüllelemente
als Kettenglieder zu bewirken. In jedem Fall ist die Gesamtlänge
des unteren Kammerfüllelements aus Rumpfkörper
und länglichem Vorsprung also größer
als der Abstand der Schienenfußbefestigungseinrichtungen. Bezogen
auf typische Befestigungsraster weist der Rumpfkörper jedes
unteren Kammerfüllelements also eine Länge von
mehr als 50 cm, insbesondere aber weniger als 70 cm auf. Der längliche
Vorsprung eines unteren Kammerfüllelements ist immer in
der Nut des jeweils nächsten unteren Kammerfüllelements
geführt. Durch diese Führung sind die Kammerfüllelemente
relativ zueinander längs-verschieblich, solange sie noch
nicht an der Schiene befestigt sind. Durch die Kombination dieser
Merkmale können drei Dinge erreicht werden:
Erstens
bilden die unteren Kammerfüllelemente die besagte kettenartig
fortlaufende Bahn, welche die Schienenfußbefestigungseinrichtungen
abdeckt, wobei jedes der unteren Kammerfüllelemente zumindest
eine Ausnehmung aufweist und somit zumindest eine Schienenfußbefestigungseinrichtung
aufnimmt und abdeckt. Hierbei sind jeweils gleiche untere Kammerfüllelemente
ineinander gesteckt. Die fortlaufende Bahn ist demnach eine Kette
von nur einer Sorte von gleichen unteren Kammerfüllelementen. Aufgrund
der Mindestlänge der unteren Kammerfüllelemente
und des ganzzahligen Verhältnisses der Längenraster
R
B und R
U kann auf
die Verwendung von nicht auf Schienenfußbefestigungseinrichtungen bzw.
Schwellen abgestützten Zwischenstücken, welche
bei dem in der
EP 1 609 909 beschriebenen
System zwischen zwei Schienenfußbefestigungseinrichtungen
liegen, verzichtet werden. Das Schienenkammerfüllsystem
besteht daher aus einer Vielzahl von lediglich zwei Sorten Kammerfüll-
oder Kammerteilelementen – den unteren und den oberen Kammerfüllelementen –,
so dass gegenüber der
EP
1 609 909 die Anzahl der erforderlichen Teilesorten von
drei auf zwei reduziert wird, was Herstellung, Logistik und Montage
vereinfachen kann.
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Zweitens
verbleibt zwischen den Rumpfkörpern ein Ausgleichsspalt,
mit dem Toleranzen im Abstand der Schienenfußbefestigungseinrichtungen ausgeglichen
werden, und zwar über eine beliebige Länge der
fortlaufenden Bahn, ggf. über mehrere Kilometer hinweg.
Die fortlaufende Bahn kann sogar entlang von Gleiskurven unverändert
weiterlaufen, da auch die durch die Krümmung des Gleises
hervorgerufenen Unterschiede im Befestigungsraster der Innenschiene
und der Außenschiene ausgeglichen werden können,
ohne die Bahn unterbrechen zu müssen. Dennoch kommt pro
Intervall zwischen zwei Schienenfußbefestigungseinrichtungen
höchstens ein Ausgleichsspalt zwischen den unteren Kammerfüllelementen
vor. Insbesondere an Krümmungen kommen die gute Befestigung
und die intrisische Stabilität der Bahn aus unteren Kammerfüllelementen besonders
zum Tragen.
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Drittens überbrückt
der längliche Vorsprung den Ausgleichsspalt vollständig
und wird in der komplementären Nut des nächsten
unteren Kammerfüllelements aufgenommen, so dass die aufeinanderfolgenden
unteren Kammerfüllelemente gut geführt miteinander
verbunden sind und der Ausgleichsspalt teilweise von dem länglichen
Vorsprung abgedeckt wird, wenn die unteren Kammerfüllelemente
mit dem vorbestimmten Längenraster RU des
ganzzahligen Vielfachen des Befestigungsrasters RB entlang
der Schiene angeordnet sind.
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Aufgrund
der Ganzzahligkeit des Vielfachen n liegt ferner die Ausnehmung
in dem Rumpfkörper immer an der richtigen Stelle, nämlich
an der Schienenfußbefestigungseinrichtung, bzw. kann durch
geringfügige Relativjustierung mittels des Ausgleichsspaltes
an die richtige Stelle gebracht werden auch wenn die fortlaufende
Bahn sehr lang ist. Die fortlaufende Bahn aus unteren Kammerfüllelementen
ist demnach eine Ziehharmonika-artige Kette, deren Kettenraster
durch die Verschieblichkeit der Kettenglieder gegeneinander geringfügig
veränderbar ist, um exakt an das Befestigungsraster angepasst
zu werden und exakt ein ganzzahliges Vielfaches des Befestigungsrasters
zu bilden. Es wird also bei der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter
Weise nur eine einzige Sorte von unteren Kammerfüllelementen als
Kettenglied benötigt. Jedes Kettenglied erstreckt sich
dabei sowohl über zumindest eine Schienenfußbestigungseinrichtungen
als auch zumindest über einen Abschnitt des Zwischenraums
zwischen den Schienenfußbefestigungseinrichtungen und die
Kette aus unteren Kammerfüllelementen als Ganze bildet eine
fortlaufende Bahn, welche sich über eine Vielzahl von Schienenfußbefestigungseinrichtungen
erstreckt und diese abdeckt und/oder an diesen festgelegt ist.
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Das
obere Kammerfüllelement ragt mit seiner der Schiene zugewandten
Seite ebenfalls in die Schienenkammer hinein und füllt
den oberen Teil der Schienenkammer aus. Die Form des Schienenkammer-Füllabschnitts
des unteren und oberen Kammerfüllelements ist jeweils im
Wesentlichen an die Form der Schienenkammer angepasst, so dass sich
die beiden Schienenkammer-Füllabschnitte jeweils im Wesentlichen
flächig an die Schiene anschmiegen, und insbesondere das untere
und obere Kammerfüllelement die Schienenkammer gemeinsam
im Wesentlichen vollständig ausfüllen. Das obere
Kammerfüllelement ist dabei als eine Abdeckhaube für
die Kette aus den unteren Kammerfüllelementen ausgebildet.
Die Abdeckhaube deckt dabei zumindest die Oberseite der unteren
Kammerfüllemente ab, wenn die Kammerfüllelemente
an der Schiene montiert sind. Entlang der Schiene werden auch die
oberen Kammerfüllelemente kettenartig aneinandergereiht, wobei
diese vorzugsweise stirnseitig bündig aneinander anliegen.
Somit bilden auch die oberen Kammerfüllelemnte eine fortlaufende
Bahn entlang der Schiene und zwar ohne Ausgleichsspalte. Damit bildet
die Bahn aus oberen Kammerfüllelementen eine mehr oder
weniger wasserdichte Abdeckung der Bahn aus unteren Kammerfüllelementen
und deckt dabei die Ausgleichsspalte zwischen den unteren Kammerfüllelementen
ab.
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Es
hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Längenraster
der unteren Kammerfüllelemente gleich dem einfachen, zweifachen
oder dreifachen des Schienenfußbefestigungsrasters zu wählen
(n = 1, 2 oder 3). Dies stellt einen guten Kompromiss zwischen Gewicht
der unteren Kammerfüllelemente und Montagegeschwindigkeit
dar.
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Erfindungsgemäß ist
die Ausnehmung für die Schienenfußbefestigungseinrichtung
in dem Rumpfkörper angeordnet und der Ausgleichsspalt zwischen
den Rumpfkörpern zweier entlang der Schiene benachbarter
unterer Kammerfüllelemente ist zwischen den Schienenfußbefestigungseinrichtungen
positioniert, wenn die Kammerfüllelemente an der Schiene
montiert sind.
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Die
oberen Kammerfüllelemente bzw. Abdeckhauben stützen
sich ferner hauptsächlich, vorzugsweise ausschließlich
auf den unteren Kammerfüllelementen ab, wenn die Kammerfüllelemente
an der Schiene montiert sind. Dies ist insbesondere deshalb möglich,
da die Kette aus unteren Kammerfüllelementen aufgrund der
erfindungsgemäßen Rasterung und der Ketten-Verbindung
mittels der länglichen Vorsprünge und Nuten eine
hinreichend stabile Bahn bildet. Es kann also vollständig
auf eine direkte Abstützung der Abdeckhauben auf dem Untergrund verzichtet
werden, wodurch ein unbeabsichtigtes Abheben der Abdeckhauben vermieden
werden kann.
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Die
intrinsische Stabilität der kettenartigen Bahn aus unteren
Kammerfüllelementen wird dadurch erhöht, dass
der längliche Vorsprung des unteren Kammerfüllelements
in der komplementären Nut des nächsten unteren
Kammerfüllelementes längs der Schiene geführt
und dabei quer zur Schiene fixiert wird. Im Bereich der Nut umfasst
das untere Kammerfüllelement bevorzugt einen inneren Schienenkammerfüllabschnitt,
welcher den unteren Bereich der Schienenkammer ausfüllt
und sich auf dem Schienenfuß abstützt, einen äußeren
Stützschenkel, welcher sich entfernt von der Schiene nach
oben erstreckt und einen dazwischen liegenden unteren Bodenabschnitt.
Das untere Kammerfüllelement weist demnach im Bereich der
Nut einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf und
hält somit den länglichen Vorsprung gegen Verschiebung
und – je nach Länge des Überlapps – gegen
Verdrehung in beiden horizontalen Richtungen quer zur Schiene. Der
längliche Vorsprung sollte hierzu eine Länge von
zumindest 20 cm, im eingebauten Zustand einen Überlapp mit
der Nut von zumindest 5 oder 10 cm und/oder eine Breite quer zur
Schiene von zumindest einem Drittel der Breite des Rumpfkörpers
aufweisen, um eine gute Führung, Stabilität und
seitliche Abstützung zu gewährleisten.
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Die
Stabilität der kettenartigen Bahn aus unteren Kammerfüllelementen
wird weiter erhöht, in dem sich der längliche
Vorsprung eines unteren Kammerfüllelements in der Nut des
nächsten unteren Kammerfüllelements vertikal abstützt.
Dies ist besonders vorteilhaft wenn genau ein unteres Kammerfüllelement
pro Befestigungsraster vorgesehen ist (n = 1). Dadurch wird die
Stabilität der längsverschieblichen Verbindung
insbesondere gegen Belastung von oben auf die Kammerfülleinrichtung
erhöht, da jedes untere Kammerfüllelement vertikal
zumindest an drei Stellen abgestützt ist, nämlich
erstens auf dem Schienenfuß, insbesondere kontinuierlich
entlang der Schiene, zweitens im Bereich der Schienenfußbefestigungseinrichtung
direkt auf dem Gleisoberbau, z. B. einer Schwelle und drittens mittels
des länglichen Vorsprungs auf dem nächsten benachbarten
unteren Kammerfüllelement, welches wiederum ebenfalls genauso
abgestützt ist usw. Mit anderen Worten liegt jedes untere
Kammerfüllelement an zumindest drei definierten Stützstellen
bzw. Auflagebereichen auf, nämlich auf dem Schienenfuß,
im Bereich der Schienenfußbefestigungseinrichtungen, insbesondere
auf der zugehörigen Schwelle und auf dem nächsten
benachbarten unteren Kammerfüllelement. Bei n > 1 kommen noch weitere
Stützstellen bzw. Auflagebereiche pro unterem Kammerfüllelement
hinzu.
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Vorzugsweise
sind die Ausnehmungen in den unteren Kammerfüllelementen
von den Stirnseiten der Rumpfkörper beabstandet und insbesondere zumindest
vierseitig (quer und längs der Schiene) geschlossen. Die
unteren Kammerfüllelemente werden also mittels der an die
Schienenfußbefestigungseinrichtung angepassten Ausnehmung
an der Schienenfußbefestigungseinrichtung fixiert, dadurch
dass die Schienenfußbefestigungseinrichtung in der jeweiligen
Ausnehmung festgelegt ist. Die unteren Kammerfüllelemente
werden mit ihrer Innenseite in Anlage an dem Schienensteg gehalten
und sind vorzugsweise gegen den Schienensteg vorgespannt.
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Typische
Schienenfußbefestigungseinrichtungen, z. B. sogenannte
Vossloh-Klemmen umfassen eine Spannklemme und eine Schwellenschraube.
Für die Verwendung an derartigen Klemmen umfasst die Ausnehmung
eine untere, z. B. rechteckige Aussparung zur Aufnahme zumindest
der Spannklemme und ggf. weiterer Befestigungselemente wie einer
Führungsplatte etc. Die Aussparung ist seitlich quer und
längs zur Schiene geschlossen und nach oben mit einer Deckschicht
versehen, so dass das untere Kammerfüllelelement eine Abdeckhaube
für die Schienenfußbefestigungseinrichtung bildet.
In der Deckschicht befindet sich eine obere Bohrung, welche an die
Schwellenschraube angepasst ist. Wenn das untere Kammerfüllelement
mit der Ausnehmung über die Schienenfußbefestigungseinrichtung
gestülpt wird, wird die Schwellenschraube, bzw. ihr Kopf
in der Bohrung gefasst und fixiert das untere Kammerfüllelement,
wodurch das Kammerfüllelement ggf. zusätzlich
zur Fixierung an der Spannklemme fest an der Schiene gehalten wird.
In Kombination mit der kettenartigen Verbindung der unteren Kammerfüllelemente
und der Fixierung jedes einzelnen unteren Kammerfüllelements
bzw. Kettenglieds kann eine besonders stabile Verbindung des Kammerfüllsystems
an der Schiene erzielt werden. Ferner kann eine gute Abdichtwirkung
und Streustromisolierung erzielt werden.
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Es
ist sinnvoll, die oberen Kammerfüllelemente so zu verlegen,
dass deren stirnseitigen Stöße nicht auf den Ausgleichsspalten
der unteren Kammerfüllelemente zu liegen kommt. Vorzugsweise
ist die Länge der oberen Kammerfüllelemente etwa
so groß wie die der unteren Kammerfüllelemente.
Wenn das Längenraster der oberen Kammerfüllelemente RO etwa gleich dem Längenraster der
unteren Kammerfüllelemente RU ist
(RO = RU), hat dies
den Vorteil, dass die oberen Kammerfüllelemente über
eine große Strecke entlang der Schiene ungekürzt
verwendet werden können, da sich die Stöße
der oberen Kammerfüllelemente und die Ausgleichsspalte
zwischen den unteren Kammerfüllelelmenten nicht oder nur geringfügig
relativ zueinander entlang der Schiene verschieben und so über
eine lange Strecke versetzt zueinander bleiben. In diesem Fall sind
also die oberen Kammerfüllelemente geringfügig – je
nach Länge des Ausgleichsspaltes – länger
ausgebildet als die Rumpfkörper der unteren Kammerfüllelemente.
Jedenfalls ist es bevorzugt, die Länge der oberen Kammerfüllelemente
nicht größer als die dreifache Länge der
unteren Kammerfüllelemente zu wählen.
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Vorzugsweise
weist das obere Kammerfüllelement einen im Wesentlichen
L-förmigen Querschnitt auf, d. h. umfasst einen oberen
ersten Schenkel, welcher die Oberseite des unteren Kammerfüllelements
abdeckt und sich auf dieser abstützt sowie einen der Schiene
abgewandten und sich nach unten erstreckenden seitlichen zweiten
Schenkel. Das untere Kammerfüllelement füllt diese
L-Form im Querschnitt im Wesentlichen vollständig aus,
was eine hohe Stabilität gewährleistet. Weiter
bevorzugt sind an der der Schiene abgewandten Seite des unteren Kammerfüllelements
und dem zweiten Schenkel formschlüssige Verbindungsmittel
vorgesehen, welche die Abdeckhaube an dem unteren Kammerfüllelement
gegen eine Aufwärtsbewegung der Abdeckhaube verrasten,
wenn die Kammerfülleinrichtung an der Schiene montiert
ist und die Abdeckhaube mit ihrem oberen Schenkel auf der Oberseite
des unteren Kammerfüllelements aufliegt. Hierdurch wird
eine belastbare Verbindung zwischen den oberen und unteren Kammerfüllelementen
geschaffen. Durch den bevorzugten Versatz der beiden Längenraster
wird wie bei einer Mauer ein Läufer-Verband der unteren
und oberen Kammerfüllelemente mit Fugenversatz geschaffen,
der die Stabilität der Kammerfülleinrichtung als
Ganzes erhöht. Zwischen den jeweils inneren Kammerfülleinrichtungen
beider Schienen des Gleises kann eine Wachstumsschicht, z. B. eine
Rasenschicht angelegt werden (sog. Rasengleis), so dass sich die
Wachstumsschicht an den seitlichen zweiten Schenkel der Abdeckhaube
anschließt.
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Vorzugsweise
ist der zweite Schenkel der L-förmigen Abdeckhaube kürzer
ausgebildet als die Höhe des unteren Kammerfüllelements,
so dass der zweite Schenkel nicht bis an die Schwellen bzw. das Gleisbett
heran reicht und sich die Abdeckhaube somit nicht direkt auf dem
Gleisoberbau, sondern vollständig mit ihrem oberen Schenkel
auf der Oberseite der Bahn aus unteren Kammerfüllelementen
abstützt. Dies bewirkt in Kombination mit der selbst gut abgestützten
fortlaufenden Bahn aus miteinander verbundenen unteren Kammerfüllelementen
bei Kraftbeaufschlagung von oben eine flächige Druckverteilung
und gleichmäßige Kraftableitung und kann die Gefahr
des Herausspringens aus der Schienenkammer verringern. Insbesondere
wird ein Biegemoment auf die L-förmige Abdeckhaube vermieden
oder zumindest reduziert und es kann ein Abheben der L-förmigen
Abdeckhauben vermieden werden. Ferner wird vermieden, dass sich
Bewegungen der Schwellen im Schotterbett direkt auf die Abdeckhauben übertragen.
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Bevorzugt
werden die Abdeckhauben mittels komplementären Rastmitteln
an der vertikalen Grenzfläche zwischen den unteren Kammerfüllelementen
und den L-förmigen Abdeckhauben an den unteren Kammerfüllelementen
formschlüssig festgelegt. Z. B. weisen die unteren Kammerfüllelemente an
ihrer der Schiene abgewandten Außenseite Rastvorsprünge
und die Abdeckhauben an ihrer Innenseite korrespondierende Rastausnehmungen
auf. Bei einer solchen formschlüssigen Verbindung an der seitlichen
Grenzfläche werden die Rastvorsprünge aufgrund
ihrer Elastizität beim Einsetzen und Herunterdrücken
der Abdeckhaube etwas nach unten überspannt, bevor die
Rastvorsprünge in den korrespondierenden Rastausnehmungen
endgültig einrasten. Somit erleichtert ein Freiraum zur
Schwelle das Einsetzen der Abdeckhauben, insbesondere das Einrasten
bei einer Rastverbindung zwischen den Abdeckhauben und den unteren
Kammerfüllelementen.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
entspricht das vorbestimmte Längenraster der unteren Kammerfüllelemente
dem zweifachen des Befestigungsrasters. Die unteren Kammerfüllelemente
weisen daher zwei Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils einer Schienenfußbefestigungseinrichtung
auf. Dadurch entsteht bereits bei jedem einzelnen Kammerfüllelement
zumindest eine Zweipunktfixierung an der Schiene. Bei einem Schwellengleis
bedeutet das ferner, dass sich die unteren Kammerfüllelemente
jeweils auf zumindest zwei Gleisschwellen abstützen können.
Die zumindest Zweipunkt-Fixierung ist besonders vorteilhaft an Kurvenstücken,
da die unteren Kammerfüllelemente und dadurch das gesamte
Kammerfüllsystem hierdurch trotz Krümmung sicher
in der Schienenkammer fixiert werden kann.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert,
wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele
miteinander kombiniert werden können.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Es
zeigen:
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1 eine
dreidimensionale Darstellung des unteren Kammerfüllelements
gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
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2 eine
Schnittdarstellung quer zur Schiene des in die Schienenkammer eingesetzten unteren
Kammerfüllelements aus 1 im Bereich der
Nut,
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3 eine
dreidimensionale perspektivische Darstellung des oberen Schienenkammerfüllements,
-
4 eine
Schnittdarstellung quer zur Schiene,
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5 eine
dreidimensionale perspektivische Darstellung des in die Schienenkammer
eingesetzten oberen Kammerfüllelements,
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6 eine
schematische Draufsicht von oben auf ein Schienengleis mit den Kammerfüllelementen
aus den 1 bis 5,
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7 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie 7-7 in 6,
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8 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie 8-8 in 6,
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9 eine
Schnittdarstellung wie 7 einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung,
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10 eine
Schnittdarstellung wie 8, der zweiten Ausführungsform
der Erfindung,
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11 eine
Schnittdarstellung wie 7 und 9, einer
dritten Ausführungsform der Erfindung,
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12 eine
Schnittdarstellung wie 8 und 10 der
dritten Ausführungsform der Erfindung,
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13 eine
dreidimensionale perspektivische Darstellung des unteren Kammerfüllelements gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung von schräg
oben,
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14 eine
dreidimensionale perspektivische Darstellung des unteren Kammerfüllelements aus 13 von
schräg unten,
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15 eine
Schnittdarstellung quer zur Schiene des in die Schienenkammer eingesetzten unteren
Kammerfüllelements aus 13 und 14 im
Bereich der Nut,
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16 eine
schematische Draufsicht von oben auf ein Schienengleis mit den Kammerfüllelementen
aus 3 bis 5 und 13 bis 15.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1 zeigt
ein unteres Kammerfüllelement 12 umfassend einen
stangenartigen Rumpfkörper 14, einen länglichen
Vorsprung 16 an einer ersten Stirnseite 26 des
stangenartigen Rumpfkörpers 14 und eine komplementäre
sich entlang der Schiene längs erstreckende Nut 18 an
einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 28 des
stangenartigen Rumpfkörpers 14. Das untere Kammerfüllelement 12 mit seinem
länglichen Vorsprung 16 und seiner Nut 18 ist so
ausgebildet, dass eine Vielzahl von gleichen Kammerfüllelementen 12 kettenartig
ineinander steckbar sind, wobei jeweils ein länglicher
Vorsprung 16 eines unteren Kammerfüllelements 12 in
die komplementäre Nut 18 des unmittelbar benachbarten
unteren Kammerfüllelements 12 zu liegen kommt
und hierin geführt wird. Der längliche Vorsprung 16 wird
dabei längsverschieblich in der Nut 18 geführt,
wodurch der Ziehharmonika-artige Längenausgleichseffekt
bei gleichzeitiger seitlicher Führung bewerkstelligt wird.
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Das
untere Kammerfüllelement 12 weist in seinem stangenartigen
Rumpfkörper 14 zwischen dem länglichen
Vorsprung 16 und der nach unten geschlossenen Nut 18 eine Öffnung 30 zur
Aufnahme der Schienenfußbefestigungsschraube auf. Das untere
Kammerfüllelement 12 besteht somit aus drei Abschnitten,
nämlich aus einem Aufnahmeabschnitt 17 zur Aufnahme
des länglichen Vorsprungs 16 des benachbarten
unteren Kammerfüllelements 12 mit der Nut 18,
aus einem Mittelabschnitt 19 mit der Ausnehmung 100 und
aus dem länglichen Vorsprung 16. In dem in 1 gezeigten
Beispiel, in dem RB = RU ist,
sind die drei Abschnitte 17, 19, 16 in etwa gleich lang,
so dass die Längenvariabilität etwas weniger als
ein Drittel der Gesamtlänge beträgt.
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Bezug
nehmend auf 2 umfasst die Schiene 40 einen
Schienenfuß 44, einen Schienensteg 46 und
einen Schienenkopf 48, welche die Schienenkammer 42 schienenseitig
definieren. Der stangenartige Rumpfkörper 14 weist
einen inneren Schienenkammerfüllabschnitt 32 auf,
dessen Form an die Schienenform angepasst ist, so dass sich der innere
Schienenkammerfüllabschnitt 32 in der Schienenkammer 42 an
die Form der Schiene 40 anschmiegt. Das untere Kammerfüllelement 12 füllt
die Schienenkammer 42 im unteren Bereich aus und liegt
im unteren Bereich der Schienen am Schienenfuß 44 und
Schienensteg 46 an. Das untere Schienenkammerfüllelement 12 füllt
vertikal mehr als die Hälfte der Schienenkammer 42 aus.
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In
der Nut 18 des Schienenkammerfüllelements 12 kommt
der längliche Vorsprung 16 des nächsten
benachbarten unteren Schienenkammerfüllelements 12 zu
liegen. Der Querschnitt des länglichen Vorsprungs 16 beziehungsweise
der Nut 18 der unteren Schienenkammerfüllelemente 12 weist
im Wesentlichen einen fünfseitigen Querschnitt auf. Am tiefsten
Punkt des Querschnitts befindet sich eine längs zur Schiene 40 verlaufende
Rinne 50 zur Entwässerung. Die länglichen
Vorsprünge 16 füllen die Nut 18 im
Querschnitt vollständig aus.
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Der
Aufnahmeabschnitt 17 mit der Nut 18 weist einen
im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf und der längliche
Vorsprung 16 greift transversal beidseits geführt
in die Nut 18 ein. Der U-förmige Querschnitt des
Aufnahmeabschnitts 17 um die Nut 18 wird dabei
von einem Bodenabschnitt 55 und zwei sich beidseits des
länglichen Vorsprungs 16 nach oben erstreckenden
seitlichen Schenkeln 56, 58 gebildet, wobei der
innere seitliche Schenkel 56 den unteren Bereich der Schienenkammer 42 ausfüllt.
Der längliche Vorsprung 16 und die Nut 18 sind
dabei quer zur Schiene etwa mittig an dem unteren Kammerfüllelement 12 angeordnet,
so dass beidseits der Nut 18 noch genügend Material
verbleibt, um dem unteren Kammerfüllelement 12 im
Bereich der Nut 18 hinreichende Stabilität zu
geben und den länglichen Vorsprung 16 des nächsten
benachbarten Kammerfüllelements in beiden Richtungen quer
zur Schiene sicher zu führen, quer zur Schiene festzulegen
und abzustützen. Der Querschnitt des länglichen
Vorsprungs 16 beträgt etwa ein Drittel des Gesamtquerschnitts
des stangenartigen Rumpfkörpers 14. An der Oberseite 52 des
unteren Kammerfüllelements 12 schließt
der längliche Vorsprung 16 im Wesentlichen bündig
mit den seitlichen Schenkeln 56, 58 des unteren
Kammerfüllelements 12 im Bereich der Nut 18 ab,
so dass eine weitgehend ebene Oberfläche der Kette aus
unteren Kammerfüllelementen 12 gebildet wird.
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Bezug
nehmend auf die 3 bis 5 weist
das obere Kammerfüllelement 62 einen im Wesentlichen
L-förmigen Querschnitt mit einem horizontalen ersten Schenkel 64 und
einem sich nach unten erstreckenden zweiten Schenkel 66 auf.
Bezug nehmend auf 4 und 5 reicht
der erste Schenkel mit einem inneren Schienenkammerfüllabschnitt 68 in
den oberen Bereich der Schienenkammer 42 hinein und füllt
diesen aus. Der innere Schienenkammerfüllabschnitt 68 ist
lippenförmig und entsprechend der Form der Schienenkammer 42 im Übergangsbereich
zwischen dem Schienensteg 46 und dem Schienenkopf 48 angepasst,
um hier im Wesentlichen bündig an der Schiene anzuliegen
und den oberen Bereich der Schienenkammer 42 auszufüllen.
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Die
Abdeckhaube 62 weist im Bereich des Schienenkopfes 48 eine
obere Längsrille 70 auf, um Oberflächenwasser
zu sammeln und abzuführen. Der horizontale Schenkel 64 weist
an einer Stirnseite 72 einen Überstand 74 auf,
welcher in eine entsprechende Aussparung (nicht dargestellt) an
der zweiten Stirnseite 76 eingreift, so dass eine relativ
wasserdichte formschlüssige Verschränkung von
benachbarten Abdeckhauben 62 erreicht wird. Hierbei wird noch
eine quer zur Schiene verlaufende und mit der Längsrille 70 verbundene
Wasserabführrille 78 (vgl. 6) gebildet,
so dass das Wasser aus der Längsrille 70 über
die Wasserabführrille 78 auf der Oberseite der
Abdeckhaube 62 von der Schiene weg nach außen
abfließen kann. Bezug nehmend auf 6 bilden
die unteren und oberen Kammerfüllelemente 12, 62 jeweils
entlang der Schiene verlaufende separate Ketten oder Bahnen. Die
Kammerfülleinrichtung umfasst demnach eine untere modulare
fortlaufende Bahn aus den miteinander verbundenen unteren Kammerfüllelementen 12 sowie
eine obere modulare fortlaufende Bahn aus den bündig aneinander
stoßenden Abdeckhauben 62, jeweils aus Gummiregenerat.
Die Abdeckhauben 62 können dabei in Längsrichtung
beliebig, d. h. ohne vorgegebenes Raster, relativ zu den unteren
Kammerfüllelementen positioniert werden, um einerseits
die Rastervariabilität der unteren Bahn und andererseits
ein bündiges Aneinanderstoßen der Abdeckhauben 62 zu
ermöglichen.
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Die
obere Hälfte der 6 zeigt
ein Schwellengleis mit einem Schwellen- beziehungsweise Befestigungsraster
von 750 mm und die untere Hälfte der 6 mit
einem Schwellen- beziehungsweise Befestigungsraster von 600 mm.
Der Bereich von 600 mm bis 750 mm ist etwa der Längentoleranzbereich,
der mit den unteren Kammerfüllelementen 12 noch
ausgeglichen werden kann. Die Kammerfüllelemente sind in 6 teilweise
transparent dargestellt und in der Darstellung jeweils unterhalb
der Schienen 40 sind die oberen Kammerfüllelemente 62 ausgeblendet,
um die untere kettenartige Bahn aus den unteren Kammerfüllelementen 12 besser
erkennen zu können.
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Bei
dieser Ausführungsform ist das Abstandsraster RU der unteren Kammerfüllelemente 12 genau
so groß wie das Schienenfußbefestigungsraster
RB, so dass pro Schienenfußbefestigungseinrichtung 90 bzw.
Schwelle 80 genau ein unteres Kammerfüllelement 12 eingesetzt
ist. Hierbei liegt jedes untere Kammerfüllelement 12 in
einem mittleren Bereich auf einer Schwelle 80 auf und mit
seinem länglichen Vorsprung 16 auf dem nächsten
benachbarten unteren Kammerfüllelement auf. Genauer liegt
der längliche Vorsprung 16 in der benachbarten
Nut 18 auf und stützt sich in dieser auf dem nächsten
benachbarten Kammerfüllelement ab. Zwischen den Stirnseiten
jeweils benachbarter Kammerfüllelemente werden Ausgleichsspalte 82 gebildet,
welche von den länglichen Vorsprüngen 16 überbrückt
werden. Durch die Ausbildung von länglichem Vorsprung 16 und
Nut 18 ist der untere Strang also in bestimmtem Maße
durch Längsverschieblichkeit der unteren Kammerfüllelemente 12 gegeneinander
streckbar, so dass einerseits eine gewisse Bandbreite des Schienenfußbefestigungsrasters
RB, in diesem Beispiel zwischen 600 und
750 mm, abgedeckt werden kann. Andererseits kann auch eine geringfügige
Schwankung innerhalb eines vorbestimmten Schienenfußbefestigungsrasters
RB, z. B. in Kurven ausgeglichen werden.
In jedem Fall erfolgt die Längsanpassung des Abstandsrasters
RU mittels einer Relativverschiebung der
unteren Kammerfüllelemente 12 zueinander, ohne
dass z. B. ein Zurechtschneiden der Elemente vor Ort notwendig wäre.
Trotzdem bilden die unteren Kammerfüllelemente 12 eine
Kette aus mit Nut 18 und Feder 16 miteinander
verbundenen Kettengliedern, so dass bereits die untere Kette aus unteren
Kammerfüllelementen 12 eine relativ stabile ununterbrochene
untere Bahn bildet.
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Wie
insbesondere in 2 und in der unteren Hälfte
der 6 zu erkennen ist, stehen die länglichen
Vorsprünge 16 in den Nuten 18 in transversal formschlüssigem
Eingriff und werden dadurch seitlich geführt, so dass die
Kette aus unteren Kammerfüllelementen 12 eine
gewisse Verwindungssteifigkeit aufweist.
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Die
Abdeckhauben 62 stoßen an Verbindungsstellen 84 aneinander
und bilden eine entlang der Schiene zumindest oberseitig lückenlos
geschlossene Abdeckbahn für die unteren Kammerfüllelemente 12.
Die Länge der Abdeckhauben 62 in 6 beträgt
etwa 1200 mm, das heißt entspricht etwa dem zweifachen
des Schienenfußbefestigungsrasters RB in
der unteren Hälfte der Darstellung in 6.
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Bezug
nehmend auf 7 wird die Schiene 40 mit
den Schienenfußbefestigungseinrichtungen 90 auf
dem Gleisoberbau, in diesem Beispiel Schwellen 80, befestigt.
Die Schienenfußbefestigungseinrichtung 90 in diesem
Beispiel ist eine Vossloh-Klemme umfassend eine Winkelführungsplatte 92,
eine Spannklemme 94 und eine Schwellenschraube 96 mit
Schraubenkopf 98. Die unteren Kammerfüllelemente 12 weisen
unterseitige Ausnehmungen 100 für die Schienenfußbefestigungseinrichtungen 90 auf,
und zwar jedes untere Kammerfüllelement 12 zumindest
eine Ausnehmung 100. Die Ausnehmungen 100 sind
entsprechend der in 14 dargestellten Ausführungsform
ausgebildet und auch in 6 (gestrichelte Linien) erkennbar.
Im Bereich der Ausnehmungen 100 beziehungsweise der Schienenfußbefestigungseinrichtungen 90 haben
die unteren Kammerfüllelemente 12 einen gewölbeartigen
Querschnitt mit einem Kammerfüllabschnitt 122,
der den unteren Bereich der Schienenkammer 42 ausfüllt,
einen äußeren vertikalen Stützschenkel 124,
welcher das untere Kammerfüllelement auf der schienenabgewandten
Seite der Schienenfußbefestigungseinrichtung 90 auf
dem Gleisoberbau abstützt und einen dazwischen liegenden
Deckabschnitt 126. Der Kammerfüllabschnitt 122 und
der Stützschenkel 124 begrenzen die Ausnehmung 100 beidseits
quer zur Schiene. Die Ausnehmung 100 ist ferner auch beidseits
in Längsrichtung der Schiene begrenzt, wie in 14 und
anhand der gestrichelten Linien in 6 erkennbar
ist. Somit erstreckt sich das untere Kammerfüllelement 12 im
Bereich der Ausnehmung 100 gewölbeartig über
die Schienenfußbefestigungseinrichtung 90, wobei
die Ausnehmung 100 seitlich rundherum geschlossen ist,
so dass die Schienenfußbefestigungseinrichtung 90 gegen
eindringende Feuchtigkeit abgeschirmt ist. Das untere Kammerfüllelement 12 überdeckt
also mit seiner Ausnehmung 100 kuppelartig die Schienenfußbefestigungseinrichtung.
In der Deckschicht 126 befindet sich ferner eine Bohrung 30,
deren Durchmesser etwa an den Durchmesser des Kopfes 98 der
Schwellenschraube 96 angepasst ist. Somit wird das untere
Kammerfüllelement 12 durch Eingriff des Schraubenkopfs 98 in
die Bohrung 30 quer zur Schiene und in diesem Beispiel (anders 13 bis 16)
quer und längs zur Schiene fixiert.
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Die
fortlaufende Bahn aus Abdeckhauben 62 deckt vollständig
die Oberseite 52 der unteren Kammerfüllelemente 12 ab
und verhindert somit ein Eindringen von Wasser in die Bohrungen 30 und
die Ausgleichsspalte 82. Der vertikale Schenkel 66 der Abdeckhaube 62 deckt
die Außenseite der unteren Kammerfüllelemente 12 zumindest
teilweise ab, reicht aber in diesem Beispiel nicht bis auf den Gleisoberbau 80,
so dass sich die Abdeckhaube 62 nur auf den unteren Kammerfüllelementen,
nicht jedoch auf dem Gleisoberbau abstützen. Hierdurch
entsteht ein Spalt 67 zwischen dem vertikalen Schenkel 66 und
dem Gleisoberbau beziehungsweise der Schwelle 80. Dies
hat den Vorteil, dass Biegemomente, welche die im Wesentlichen L-förmige
Abdeckhaube 62 bei Kraftbeaufschlagung von oben aufbiegen
könnten, vermieden werden. Die Kraft, die z. B. durch ein
bereiftes Schienenfahrzeug auf die Abdeckhaube 62 ausgeübt
wird, wird somit im Wesentlichen ausschließlich über
die unteren Kammerfüllelemente 12 abgeleitet.
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Ferner
sind die Abdeckhauben 62 entlang der Schiene an den unteren
Kammerfüllelementen 12 befestigt. Die Befestigung
erfolgt z. B. mittels komplementären formschlüssigen
Verbindungsmitteln 130 an der Außenseite der unteren
Kammerfüllelemente 12 und an der Innenseite des
vertikalen Schenkels 66, kann aber auch durch Verkleben,
Verschrauben oder andere geeignete Verbindungsmittel erfolgen. In 7 auf
der linken Seite der Schiene 40 sind zusätzlich
zu den komplementären Rastmitteln 130 noch Verschraubungen 132 zwischen
den Abdeckhauben 62 und den unteren Kammerfüllelementen 12 vorgesehen.
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9 zeigt
eine alternative Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt
durch die Schienenfußbefestigungseinrichtung 90.
Bei dieser Ausführungsform wird auf die komplementären
Rastmittel 130 verzichtet. Die Abdeckhauben 62 werden
entweder mit den unteren Kammerfüllelementen 12 verschraubt
(linke Seite) oder flächig verklebt (rechte Seite), um
eine dauerhafte Verbindung zwischen den Abdeckhauben 62 und
den unteren Kammerfüllelementen 12 zu erreichen.
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Bezug
nehmend auf die 11 und 12 sind
bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zusätzlich
zu den komplementären formschlüssigen Verbindungsmitteln 130 zwischen
der Außenseite der unteren Kammerfüllelemente 12 und
den vertikalen Schenkeln 66 der Abdeckhaube 62 noch weitere
komplementäre formschlüssige Verbindungsmittel 134 in
Form einer sich längs der Schiene erstreckenden Verrastung
zwischen dem horizontalen Schenkel 64 und der Oberseite 52 der
unteren Kammerfüllelemente 12 vorgesehen. Diese
formschlüssige Verbindung 134 verhindert ein seitliches Abrutschen
der Abdeckhauben 62. Die formschlüssige Verbindung 130 an
der Außenseite der unteren Kammerfüllelemente
verhindert eine unbeabsichtigte Aufwärtsbewegung der Abdeckhauben 62.
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Bezug
nehmend auf die 13 bis 16 ist
eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
bei welcher die unteren Kammerfüllelemente 12a eine
Länge aufweisen, die ein Kettenraster RU definieren,
welche dem zweifachen Schienenfußbefestigungsraster oder
Schwellenraster RB entspricht. Soweit nicht
explizit anderweitig beschrieben, entspricht die Form der unteren
Kammerfüllelemente 12a, denjenigen aus 1.
Bezug nehmend auf 16 ist wiederum in der oberen
Hälfte ein Schwellenraster von 750 mm und in der unteren
Hälfte ein Schwellenraster von 600 mm dargestellt. Die
unteren Kammerfüllelemente 12a liegen bei dieser
Ausführungsform nun jeweils genau auf zwei Schienenfußbefestigungseinrichtungen 90 beziehungsweise Schwellen 80 auf.
Hierzu weisen die unteren Kammerfüllelemente 12a jeweils
zwei Ausnehmungen 100 zur Aufnahme jeweils einer Schienenfußbefestigungseinrichtung 90 auf.
Die Öffnung 30a in dem Deckabschnitt 126 ist
hierbei als Langloch ausgebildet, um trotz der Zweierüberdeckung
noch eine gewisse Toleranz im Befestigungsraster RB ausgleichen zu
können. Die dargestellten unteren Kammerfüllelemente 12a zeigen
hierzu zwei Langlöcher 30a, es ist jedoch dem
Fachmann ersichtlich, dass auch eine runde Bohrung 30 und
ein Langloch 30a je unterem Kammerfüllelement 12a hinreichend
sind, um einen Längentoleranzausgleich zu bewirken. Es
genügt also zumindest ein Langloch 30a.
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Bei
dieser Ausführungsform entspricht die Länge der
Abdeckhauben mit 1500 mm etwa dem Längenraster RU der unteren Kammerfüllelemente 12a,
welches wiederum dem zweifachen Befestigungsraster RB entspricht.
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Es
ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die
Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger
Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Ferner
ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob
sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder
anderweitig offenbart sind auch einzeln wesentliche Bestandteile
der Erfindung definieren, auch dann wenn sie zusammen mit anderen
Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4004208
C2 [0002]
- - EP 0726359 B1 [0003, 0003]
- - DE 19709111 A1 [0003]
- - DE 10247063 B3 [0006]
- - EP 1609909 B1 [0007]
- - EP 1609909 [0019, 0019]