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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Schalldämmwand mit vertikalen Pfosten und mit einem oder mehreren ausfachenden Schalldämmelementen entsprechend der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
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Stand der Technik
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Üblicherweise werden Schalldämmwände entlang von Lärmquellen – beispielsweise Straßen, Gleisanlagen oder Industrieanlagen – aufgebaut, um den Lärm von Wohn- oder Ruhegebieten abzuschirmen. Dafür werden in der Regel vertikale Pfosten in regelmäßigen Abständen zueinander aufgebaut, zwischen diese werden plattenförmige Elemente mit schalldämmenden Eigenschaften eingesetzt. Die Lärmschutzelemente können aus Betonplatten bestehen oder aus Kassettenelementen mit Dämmeinlage in einem metallischen – insbesondere Aluminium – Gehäuse.
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Werden Lärmschutzwände entlang von Bahnlinien angeordnet, sind hohe Anforderungen hinsichtlich der elektrischen Sicherheit gestellt. Die Kurzschlussstromfestigkeit muss gewährleistet sein: sollte ein spannungsführender Fahrdraht der Oberleitung reißen und die Lärmschutzwand berühren muss dies zu einem Kurzschluss und damit zu einer Ableitung mit anschließender Unterbrechung des Stromkreises führen. Aber auch im normalen Betrieb besteht die Gefahr, dass Metallteile in der Umgebung elektrischer Anlagen zur Stromladungsaufnahme neigen, so dass es beim Kontakt zu Personenschäden kommen kann. Aus diesen Gründen ist eine Erdung der Schalldämmwand unabdingbar. Diese erfolgt durch eine leitende Verbindung nicht geerdeter Bauteile (z. B. der ausfachenden Elemente) mit solchen, die eine Erdung aufweisen (beispielsweise Stahlstützen als vertikale Pfosten). Diese Verbindung war häufig durch den direkten Kontakt der Elemente zum Pfosten gegeben. Da aber unter der dynamischen Belastung eine beidseitige, an der gleiszugewandten und der gleisabgewandten Seite angeordnete, elastische Befestigung erforderlich und mittlerweile Stand der Technik ist, muss eine leitende Verbindung zwischen den Bauteilen geschaffen werden.
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Aus dem Stand der Technik sind Lärmschutzwände bekannt, deren einzelne Elemente durch Verbindungsmittel in elektrisch leitfähigen Kontakt gebracht und an geerdete Bauteile angeschlossen werden. In
DE 101 36 968 C1 beispielsweise wird die Stahlbetonausfachung mittels einer leitenden Bewehrung, die Kontakt mit den Pfosten hat, geerdet. Auch sind zusätzlich angeordnete Blechlaschen oder Verbindungskabel, die ausfachende Blechkassetten mit den Pfosten verbinden, übliche Mittel zur Sicherung der elektrischen Kurzschlussstromfestigkeit.
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Der Nachteil dieser Systeme ist der, dass ein zusätzlicher Material und Montageaufwand erforderlich ist, der sich in den Kosten niederschlägt. Häufig ist eine hohe Passgenauigkeit der elektrischen Verbindungsmittel notwendig, was den Montageaufwand (auch bei der Demontage im Falle eines Austausches einzelner Kassetten) und damit wiederum die Kosten negativ beeinflusst. Auch die hohe dynamische Einwirkung, die die Lärmschutzwände im Bereich des Zugverkehres erfahren, wirkt sich negativ auf die Verbindungsmittel aus: die Beanspruchungen bewirken wechselnde dynamische Materialspannungen und / oder Verformungen, was sich negativ auf deren Lebensdauer auswirkt. Häufig sind Blechlaschen an unzugänglichen Stellen montiert und können so zu Wartungszwecken nicht in Augenschein genommen werden.
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EP 1 813 724 B1 beschreibt eine stirnseitige Abdeckung der ausfachenden Blechkassetten aus Kunststoff, die in direktem Kontakt mit den vertikalen Stahlpfosten ist. Bereiche dieser Stirnabdeckung sind in leitfähigem Kunststoff hergestellt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass kostenintensive Materialien zum Einsatz kommen und auch ein geometrischer Ausgleich von Bautoleranzen nur sehr eingeschränkt möglich ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Erdungsverbindung zwischen den ausfachenden Schalldämmkassetten und den lastabtragenden Stahlstützen zu ge- ben, die den Montage- und auch Demontageaufwand sehr gering hält und kostengünstig ist.
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Darstellung der Erfindung
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Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Hierzu sieht die Erfindung vor, die Pfostenkappe des vertikalen Trägers zur Erdungsverbindung der ausfachenden Elemente mit dem Pfosten heranzuziehen.
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Der Pfosten – bevorzugt ein Stahlträger – ist mit einer Erdung versehen. Die Schalldämmkassetten mit metallischer Außenhülle stehen in vertikaler Richtung in direktem, elektrisch leitenden Kontakt zueinander; korrosionsschützende Beschichtungen gelten hierbei nicht als Isolationsschichten. Am obersten Schalldämmelement besteht eine Verbindung zur Pfostenkappe.
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Die Pfostenkappe wird in der Regel als oberer Abschluss der vertikalen Pfosten angeordnet, sie dient dem Witterungsschutz und als architektonisches Abschlussbauteil. Durch eine geeignete geometrische Ausgestaltung übernimmt sie erfindungsgemäß zusätzlich die Funktion eines Erdungsverbinders zwischen dem obersten Lärmschutzelement und der geerdeten Stütze. Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Bauteil auch geeignet, metallische Sicht- oder Windschutzelemente elektrisch zu sichern.
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Die Erdungskappe wird auf metallischen Stützen durch direkte Montage und den damit erzielten elektrisch leitenden Kontakt verbunden. Für Stahlbetonpfosten wird vorgeschlagen, die Erdungskappe über eine Verbindung zur Erdungsbuchse elektrisch leitend anzuschließen.
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Die erfindungsmäßige Pfostenkappe ist aus leitendem – bevorzugt metallischen – Material. Sie wird geometrisch auf den Pfosten abgestimmt. An den in Wandlängsrichtung weisenden Seiten der Kappe (am Endpfosten nur in einer Richtung) werden gekantete Laschen angeformt, die dauerhaft an der obersten Schalldämmkassette anliegen. Die Lasche hat einen geneigten Bereich und einen Bereich, der parallel zur Oberkante auf der Ausfachung angeordnet ist.
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Die Geometrie der Lasche wird so festgelegt, dass im montierten Zustand ständig ein leichter Anpressdruck auf die Kassettenoberseite herrscht. Gleichzeitig ist die Druckverbindung beweglich. Damit können Montagetoleranzen der Lärmschutzelemente und Verformungen im Betrieb kompensiert werden ohne dass es zu wechselnden Spannungen in der Lasche kommt: Dies ist hinsichtlich der Dauerhaftigkeit von sehr großem Vorteil. Außerdem ist die erfindungsgemäße Erdungskappe sehr gut zugänglich und kann so jederzeit ohne großen Aufwand inspiziert und im Bedarfsfall ausgetauscht werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Lasche im waagrechten Bereich mit einem Langloch versehen. Durch dieses wird im montierten Zustand ein Befestigungsmittel geführt, das den Druckkontakt zum Ausfachungselement der Wand sichert. Charakteristische für diese Ausführungsvariante ist, dass sowohl die Lochform und -größe als auch das Befestigungsmittel so gewählt sind, dass die Beweglichkeit des Ausfachungselementes bezüglich des Pfostens und der Pfostenkappe gewährleistet sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Lasche parallel zur Wandlängsrichtung geschlitzt. Dies ist besonders vorteilhaft um Neigungen der Oberkante der ausfachenden Elemente aus der Horizontalen oder Schrägstellungen der Pfostenoberkante auszugleichen und dennoch flächig den Anpressdruck und damit dem elektrisch leitenden Kontakt zu gewährleisten.
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Auch für abgetreppte Wandoberkanten ist die erfindungsgemäße Erdungskappe geeignet: durch eine Anpassung der Form der Lasche – der geneigte Bereich wird bis zur Oberkante der unteren Kassette verlängert – ist der Erdungsanschluss ohne Mehraufwand zu realisieren. In einer weiteren Ausführungsvariante, insbesondere für einen größeren Ausgleich des Höhenversatzes der Oberkanten links und rechts des Pfostens, wird der vertikale Pfosten am Kopf geteilt und den unterschiedlichen Oberkanten angepasst. Die Pfostenkappenform wird auf die Trägerkopfgeometrie abgestimmt, die Befestigungselemente werden in unterschiedlichen Höhen am Träger angebracht. Die Laschen sind beidseitig angeordnet und stellen in unterschiedlichen Höhen den elektrischen leitenden Kontakt zur Ausfachung her.
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In 1 ist eine isometrische Darstellung der erfindungsgemäßen Pfostenkappe 1 aus elektrisch leitendem Material – bevorzugt einem Metall – gezeigt. Das Abschlusselement des tragenden Pfostens 3 besteht aus einem gekanteten Blech 1, dessen Hauptkanten 4 die Abmessungen des Pfostens aufnehmen und so einen oberen Deckel bilden. An den seitlichen Blechen sind Öffnungen 5 vorgesehen, durch die Befestigungselemente 6 – bevorzugt Schrauben – geführt werden um den kraft- und kontaktschlüssigen Verbund zwischen Pfosten 3 und Kappe 1 zu schaffen. In Wandlängsrichtung angeformt befinden sich Laschen 7, die einen geneigten 8 und einen parallel zur Oberkante der Schalldämmelemente 2 verlaufenden Bereich 9 aufweisen. In einer Ausführungsvariante befindet sich eine Öffnung 10, durch die ein Befestigungselement zur Sicherung des Anpressdruckes auf der Oberkante der Schalldämmelemente 2 geführt wird.
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2 zeigt einen Querschnitt durch die Schalldämmwand. Die Pfostenkappe 1 umfasst den Flansch des Pfostens 3 und ist mit Befestigungselementen 6 am Pfosten 3 angebracht. Die Schalldämmelemente 2 liegen zwischen den Flanschen des Pfostens 3, der in der dargestellten Ausführungsvariante ein Doppel-T-Profil ist.
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3 zeigt eine Ansicht auf die erfindungsgemäße Pfostenkappe 1. An der Oberkante des Schalldämmelementes 2 greift die Lasche 7 an: durch den geneigten Laschenbereich 8 wird ein Anpressdruck erzeugt, der den waagrechten Laschenbereich 9 am Blechgehäuse 11 des obersten Schalldämmelementes 2 in seiner Lage und damit den elektrisch leitenden Kontakt sichert. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den einzelnen Schalldämmelementen 2 erfolgt durch direkten Kontakt der Blechgehäuse 11 miteinander.
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In 4 ist die Draufsicht auf das erfindungsgemäße Erdungsdetail zu sehen. Insbesondere ist hier deutlich zu sehen, dass es keine Einschränkung der – insbesondere horizontalen Verformung infolge der dynamischen Einwirkung im Nutzungszustand etwa durch vorbeifahrende Züge oder Wind – durch die erfindungsgemäße Erdungsverbindung gibt. Die Halterung der Schalldämmelemente 2 am Pfosten 2 erfolgt über elastische Dämpfer 13.
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5, 6 und 7 zeigen Ausführungvarianten einer abgetreppten Lärmschutzwand.
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In 5 ist der Pfosten 3 in bis zu seiner Oberkante in seinem vollen Profilquerschnitt unverändert, das tieferliegende Schalldämmelement 2 reicht nicht bis zur Pfostenoberkante. Die erfindungsgemäße Pfostenkappe 1 schließt den Pfosten 3 an seiner Oberseite ab, einseitig ist die Lasche 7 dem tieferliegenden Bereich angepasst: der geneigte Laschenbereich 8 setzt tiefer an, so dass der Laschenbereich parallel zur Oberkante 9 des tieferen Schalldämmelementes 2 an der Oberkante desselben angepresst wird.
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In 6 ist diese Ausführungsform in einer weiteren Variante dargestellt. Der Pfosten 3 ist in seinem Querschnitt ausgenommen, die Flansche sind auf der tieferliegenden Seite bis zur Oberkante des tieferen Schalldämmelementes 2 gekappt. Die erfindungsgemäße Pfostenkappe 1 ist zweigeteilt – nämlich in eine obere 1a und eine untere Pfostenkappe 1b, die jeweils baugleich ausgeführt sind und sich nur durch ihre Einbaulage unterscheiden.
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7 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungvariante der Pfostenkappe 1 bei in der Höhe verspringenden Lärmschutzwandverläufen. Wie auch in 5 dargestellt bleibt der Querschnitt des Pfosten 3 unverändert, das tieferliegende Schalldämmelement 2 liegt zwischen den Flanschen des Pfostens unterhalb dessen Oberkante. Die erfindungsgemäße Pfostenkappe 1 ist in dieser vorteilhaften Ausführungsvariante ebenfalls zweigeteilt. Die tieferliegende Kappe 1c ist so ausgeführt, dass sie die Flansche des Pfostens 3 nicht außen umfasst sondern zwischen den Flanschen anliegt und so die elektrische Leitfähigkeit zwischen Pfosten 3 und den Schalldämmelementen 2 herstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1a, 1b, 1c
- Pfostenkappe
- 2
- Schalldämmelement
- 3
- Pfosten
- 4
- Hauptkanten
- 5
- Öffnungen zur Montage am Pfosten
- 6
- Befestigungselemente
- 7
- Laschen
- 8
- geneigter Laschenbereich
- 9
- Oberkanten-paralleler Laschenbereich
- 10
- Öffnung für Anpressdrucksicherung
- 11
- Blechgehäuse Schalldämmelement
- 12
- Dämmstoffkörper
- 13
- EPDM-Dämpferelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10136968 C1 [0004]
- EP 1813724 B1 [0006]
