DE102012100440A1

DE102012100440A1 - Plattenelement zum Führen einer Schiene und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102012100440A1
Application number: DE102012100440A
Authority: DE
Inventors: Michael Harraß; Adrian Bednarczyk; Dietmar Becker; Ulrich Levermann; Nikolaj Krieg
Original assignee: Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Vossloh Werke GmbH
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-25
Also published as: EA201400636A1; ZA201404845B; MX2014008419A; BR112014017689A2; AR089744A1; US20150008265A1; CN104204354B; EP2804982B1; ES2827792T3; TWI631261B; BR112014017689A8; AU2013211025A1; AU2013211025B2; CN104204354A; TW201350643A; KR20140113735A; EP2804982A1; PL2804982T3; WO2013107842A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Plattenelement (1–5) zum Befestigen einer Schiene (S) in einem Schienenbefestigungspunkt. Das Plattenelement (1–5) lässt sich bei optimalen Gebrauchseigenschaften erfindungsgemäß dadurch auf besonders einfache, kostengünstige Weise herstellen, dass das Plattenelement (1–5) aus mindestens zwei räumlich getrennt voneinander hergestellten Teilen (1a, 2a, 3a, 4a, 5a; 1b, 2b, 3b, 4b, 5b) zusammengesetzt ist, die fest miteinander verbunden sind. Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Plattenelements (1–5) werden demnach die Teile (1a, 2a, 3a, 4a, 5a; 1b, 2b, 3b, 4b, 5b) des Plattenelements (1–5) in einem ersten Arbeitsschritt in räumlich voneinander getrennten Werkzeugen erzeugt und in einem zweiten Arbeitsschritt anschließend zu dem Plattenelement (1–5) zusammengefügt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Plattenelement, das zum Führen einer Schiene in einem Schienenbefestigungspunkt vorgesehen und aus Kunststoff hergestellt ist.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Plattenelements.
Moderne Schienenbefestigungen, die insbesondere im Bereich des Schwerlastverkehrs oder an Hochgeschwindigkeitsstrecken eingesetzt werden, umfassen regelmäßig verschiedene aus Kunststoff hergestellte, plattenförmige Bauelemente, die zum Abstützen und Führen der zu befestigenden Schiene dienen.
Zu solchen plattenförmigen Bauelementen für Schienenbefestigungen zählen die in der Fachsprache so genannten ”Führungsplatten”, ”Unterlegplatten”, ”Winkelführungsplatten”, ”Zwischenplatten”, ”Druckverteilungsplatten” oder ”Rippenplatten”.
Führungsplatten der hier in Rede stehenden Art erfüllen als Teil eines Systems zur Befestigung einer Schiene für Schienenfahrzeuge in der Praxis eine Doppelfunktion. Zum einen dienen sie zum seitlichen Führen der Schiene und nehmen in ihrer fertig im Gleis montierten Stellung die Querkräfte auf, die beim Überfahren der jeweils abgestützten Schiene im jeweiligen Befestigungspunkt auftreten. Zum anderen ist auf den Führungsplatten in der Regel ein Federelement abgestützt und geführt, das die erforderliche elastische Niederhaltekraft ausübt, welche die Schiene gegen den jeweiligen Untergrund drückt.
Um diese Doppelfunktion zu erfüllen, weisen bekannte Führungsplatten üblicherweise eine in fertig montierter Position gegen den Fuß der zu befestigenden Schiene wirkende Anlagefläche auf, gegen die die Schiene beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug wirkt. Die Abstützung der Führungsplatte gegen den jeweiligen die Schiene tragenden Untergrund erfolgt dabei entweder über eine Stützfläche, die an der zur Anlagefläche gegenüberliegenden, von der Schiene abgewandten Seite der Führungsplatte ausgebildet ist und gegen eine an dem jeweiligen Untergrund ausgebildete Schulter wirkt, oder mindestens ein Befestigungselement, das die Führungsplatte fest mit dem jeweiligen Untergrund verbindet.
Im Fall, dass die Führungsplatte als sogenannte ”Winkelführungsplatte” ausgebildet ist, kann zusätzlich an der Unterseite der Führungsplatte ein sich in Längsrichtung der Führungsplatte erstreckender Absatz ausgebildet sein, der in Montagestellung formschlüssig in einer entsprechend geformten Ausnehmung des Untergrunds sitzt. Auf diese Weise ist die Lage der Führungsplatte quer zur Längserstreckung der Schiene fixiert.
Um gleichzeitig die auf der Führungsplatte angeordnete Feder gegen den Untergrund verspannen zu können, ist in die heute üblichen Führungsplatten regelmäßig eine von deren Oberseite bis zu deren Unterseite führende Durchgangsöffnung eingeformt. Durch diese Durchgangsöffnung wird das zum Spannen des jeweiligen Federelements benötigte Spannelement gesteckt, um es mit dem die Schiene tragenden Untergrund zu verkoppeln. In der Regel dient als Spannelement dabei eine Schraube oder ein Schraubenbolzen, die in einen in den Untergrund eingesetzten Dübel geschraubt werden.
Um sie auf einfache Weise transportieren, lagern und montieren zu können, wird neben einer für ihre voranstehend erläuterte Doppelfunktion ausreichend hohen Belastbarkeit von Führungsplatten der in Rede stehenden Art grundsätzlich ein geringes Gewicht verlangt. Diese Anforderung kann dadurch erfüllt werden, dass die Führungsplatten aus einem widerstandsfähigen, robusten Kunststoffmaterial gefertigt werden. Beispiele für solche Führungsplatten sind in der DE 102 54 679 B4 , der DE 41 01 198 C1 oder der DE 20 2004 020 816 U1 beschrieben.
Unterlegplatten, Zwischenplatten, Druckverteilungsplatten oder Rippenplatten werden bei Schienenbefestigungssystemen der in Rede stehenden Art eingesetzt, um die beim Überfahren des mit einem solchen Befestigungssystem gebildeten Befestigungspunkts in Schwerkraftrichtung auftretenden Belastungen großflächig und gleichmäßig auf den Untergrund zu übertragen, auf dem der Befestigungspunkt errichtet ist. Abhängig von den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten und ihrer Montageposition innerhalb des jeweiligen Schienenbefestigungssystems erstrecken sie sich zu diesem Zweck mindestens über die quer zur Längserstreckung der Schiene gemessene Breite des Schienenfußes oder stehen seitlich darüber hinaus. Dabei liegen die betreffenden Platten entweder direkt auf dem jeweiligen Untergrund auf oder sind über ein oder mehrere Zwischenlagen auf dem Untergrund abgestützt. Auch werden aus unterschiedlichen Platten und aus elastischem Material bestehenden Zwischenlagen mehrlagige Pakete gebildet, durch die eine, einerseits eine gleichmäßige Verteilung der auftretenden Belastungen und andererseits die für eine lange Lebensdauer der zu befestigenden Schiene erforderliche Elastizität, erforderliche elastische Nachgiebigkeit des Befestigungspunkts in Schwerkraftrichtung gewährleistet ist.
Rippenplatten stellen einen Spezialfall der plattenförmigen Bauelemente für Schienenbefestigungen dar. An ihrer in Montagestellung freien Oberseite sind zwei parallel zueinander ausgerichtete, sich in Längsrichtung der zu befestigenden Schiene erstreckende Rippen ausgebildet, die zwischen sich die Aufstandfläche begrenzen, auf der in Montagestellung die zu befestigende Schiene mit ihrem Schienenfuß steht. Die Rippen sind dabei so zueinander beabstandet, dass sie den Schienenfuß seitlich führen und die beim Überfahren des durch das jeweilige Schienenbefestigungssystem gebildeten Befestigungspunkts auftretenden Querkräfte aufnehmen.
In der Praxis werden aus Kunststoff bestehende Plattenelemente der hier in Rede stehenden Art üblicherweise durch Spritzgießen hergestellt. Auch wenn sich Kunststoff-Plattenelemente in der Praxis durchgesetzt haben, besteht dabei ein grundsätzliches Problem darin, dass es sich beispielsweise bei den Führungsplatten, Unterlegplatten oder Rippenplatten um vergleichbar massive Teile mit großen Wanddicken und Materialvolumina handelt. Diese massive Gestaltung ist nach bestehender Auffassung notwendig, damit die Plattenelemente die im praktischen Einsatz auftretenden hohen Kräfte aufnehmen kann und genügend Fläche zum Abstützen der Schiene oder der anderen Elemente eines Schienenbefestigungssystems, wie beispielweise des jeweiligen Federelements, bietet.
In Folge ihrer großen Wanddicken und Materialvolumina sind für die Fertigung der bekannten Plattenelemente vergleichbar lange Prozesszeiten erforderlich. Darüber hinaus wirken sie sich aufgrund von Vermischungs- und Abkühlungsproblemen ungünstig auf die Festigkeit aus. Infolgedessen ist neben den langen Prozesszeiten eine aufwändige Prozessführung erforderlich, um eine optimale Verteilung der Festigkeit über das gesamte Volumen der Plattenelemente zu gewährleisten und insbesondere Festigkeitseinbußen im Bereich der sich beim Spritzgießen bildenden Bindenähte zu vermeiden.
Es ist zwar möglich, das benötigte Materialvolumen durch eine filigranere, an die jeweils tatsächlich auftretenden Belastungen optimal abgepasste Gestaltung zu minimieren. Eine derart optimierte Gestaltung resultiert jedoch regelmäßig in einer komplexen Formgebung, welche ebenfalls hohe Anforderungen bei der großtechnischen Erzeugung im Spritzgießverfahren mit sich bringt.
Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein Plattenelement zu schaffen, das sich auf besonders einfache, kostengünstige Weise herstellen lässt und dabei optimale Gebrauchseigenschaften besitzt. Zudem sollte ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Plattenelements angegeben werden.
In Bezug auf das Plattenelement ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass das Plattenelement gemäß Anspruch 1 ausgebildet ist.
In Bezug auf das Verfahren besteht die Lösung der voranstehend angegebenen Aufgabe erfindungsgemäß darin, dass bei der Herstellung erfindungsgemäßer Plattenelemente die in Anspruch 15 genannten Maßnahmen durchgeführt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.
Ein erfindungsgemäßes Plattenelement zum Befestigen einer Schiene in einem Schienenbefestigungspunkt ist demnach aus mindestens zwei räumlich getrennt voneinander hergestellten Teilen zusammengesetzt, die fest miteinander verbunden sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines solchen erfindungsgemäßen Plattenelements umfasst dementsprechend folgende Arbeitsschritte:

– Erzeugen der Teile des Plattenelements in räumlich voneinander getrennten Werkzeugen und
– Fügen der Teile zu dem Plattenelement.

Im Ergebnis wird so ein Plattenelement für eine Schienenbefestigung erhalten, das aus mindestens zwei fest miteinander verbundenen Teilstücken zusammengesetzt ist, die zunächst vorproduziert werden und anschließend in einem weiteren Arbeitsgang so zusammengefügt werden, dass sie dauerhaft fest miteinander verbunden sind.
Ein erfindungsgemäßes Plattenelement zeichnet sich somit dadurch aus, dass die zwei oder mehr Teile, aus denen es zusammengesetzt ist, nicht bereits bei der Erzeugung des Plattenelements im jeweils dafür eingesetzten Werkzeug in einem abgeschlossenen Prozessschritt gefügt werden, wie dies beispielsweise bei einer spritzgießtechnischen Herstellung möglich wäre, sondern dass die Teile des Plattenelements in einem separaten Arbeitsgang außerhalb des Werkzeugs, in dem sie erzeugt worden sind, zusammengefügt werden.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich durch die Aufteilung eines erfindungsgemäßen Plattenelements in mindestens zwei Teile verkürzte Zykluszeiten bei der Herstellung ergeben. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Teile des Plattenelements aus Kunststoff gefertigt werden, da die für die spritzgießtechnische Herstellung eines Kunststoffteils benötigte Fertigungszeit sich quadratisch zur Wanddicke des jeweiligen Teils verhält. So können bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise in einem Prozesszyklus in einem Zwei-Komponenten-Spritzgießwerkzeug beide Teile parallel erzeugt werden, so dass sich eine deutliche Verkürzung der zwischen dem Befüllen der Form und dem Erstarren benötigten Wartezeiten ergibt.
Dabei können die Einzelteile eines erfindungsgemäßen Plattenelements vor der Montage gemeinsam in einem Werkzeug oder in verschiedenen Werkzeugen hergestellt werden. Die gleichzeitige Herstellung in einem Werkzeug kann dann zweckmäßig sein, wenn die Teile gießtechnisch aus identischen oder zumindest hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit ähnlichen Werkstoffen hergestellt werden sollen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Teile eines erfindungsgemäßen Plattenelements aus Kunststoffwerkstoffen hergestellt sind, denen erforderlichenfalls Verstärkungsfasern zugegeben sind, um die erforderlichen Festigkeiten zu gewährleisten. Als Werkzeug werden in diesem Fall solche Werkzeuge verwendet, in denen beispielsweise eine der Anzahl der zu formenden Teile entsprechende Zahl von Kavitäten vorhanden sind, in denen die einzelnen Teile jeweils für sich und getrennt von den anderen Teilen hergestellt werden.
Selbstverständlich ist es ebenso auch möglich, die Teile eines erfindungsgemäßen Plattenelements in unterschiedlichen Werkzeugen zu formen. Diese Vorgehensweise erlaubt es, die für die Herstellung der betreffenden Teile verwendeten Werkstoffe an die jeweils auf diese Teile im praktischen Einsatz wirkenden Belastungen anzupassen. So ist es beispielsweise denkbar, ein in der Praxis hoch belastetes Teil des Plattenelements aus einem hochfesten Kunststoff zu fertigen, während ein anderes Teil, an dem beispielsweise filigrane Formelemente ausgebildet werden sollen, aus einem gut abformenden Kunststoff hergestellt werden können, der jedoch weniger fest ist. Ebenso ist es denkbar, das Teil eines erfindungsgemäßen Plattenelements, welches in Einbauposition auf dem jeweiligen Untergrund liegt und dort unter Umständen abrasiv belastet ist, aus einem Kunststoff mit höherer Reibfestigkeit zu fertigen als das andere Teil an dem gegebenenfalls vergleichbar komplex geformte Formelemente ausgebildet sein sollen, um ein Federelement zu führen oder sich auf der Führungsplatte sammelnde Flüssigkeit gezielt abzuleiten.
Die erhebliche Zeit- und Kosteneinsparung, die sich durch die erfindungsgemäße Gestaltung und dadurch ermöglichte Herstellverfahren ergeben, wirken sich dementsprechend auch bei den für übliche Anwendungen vorgesehenen Plattenelementen aus, bei denen das erste Teil und das mindestens eine weitere Teil aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
Aufgrund der getrennten Herstellung der Teile, aus denen ein erfindungsgemäßes Plattenelement zusammengesetzt ist, können darüber hinaus unterschiedliche Materialien miteinander kombiniert werden. So kann bei besonders hohen zu erwartenden Belastungen ein Teil aus einem Metallwerkstoff, beispielsweise Aluminiumguss oder Eisenguss, hergestellt sein, während ein anderes aus Kunststoff besteht.
Bei den Kunststoffen, aus denen erfindungsgemäße Plattenelemente typischerweise hergestellt sind, handelt es sich allgemein um thermoplastische Kunststoffe. Zu diesen zählen beispielsweise Polyamide (PA), Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET) oder allgemein gesagt Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte.
Die Teile eines erfindungsgemäßen Plattenelements können durch Formschluss, Kraftschluss oder Stoffschluss sowie durch Kombinationen oder Mischformen dieser Verbindungsarten fest miteinander verbunden sein.
Die Art und Weise, wie die Teile eines erfindungsgemäßen Plattenelements zusammengefügt sind, kann ebenfalls in Abhängigkeit von den in der Praxis auftretenden Belastungen oder von der Füge- und Verbindungstechnik gewählt werden, die angewendet wird, um die vorproduzierten Teile zu einem erfindungsgemäßen Plattenelement zusammenzufügen. So kann es zweckmäßig sein, wenn in das eine Teil eine Aufnahme eingeformt ist, in der das andere Teil sitzt. Die Aufnahme kann dabei so geformt sein, dass das in ihr sitzende Teil bis auf eine Außenfläche vollständig vom Material des anderen Teils umgeben ist.
Eine solche Anordnung kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn das in der Aufnahme des anderen Teils sitzende Teil aus einem Kunststoff mit hoher Verschleißfestigkeit besteht und das andere Teil aus einem Werkstoff mit hoher Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, wie UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Temperatur hergestellt ist, jedoch nur eine vergleichbar geringe Verschleißfestigkeit besitzt. In diesem Fall schützt das äußere Teil das in seiner Aufnahme sitzende andere Teil gegen Umwelteinflüsse, während das in der Aufnahme sitzende Teil mit seiner außen liegenden Fläche die Auflage bildet, mit der das betreffende Plattenelement auf dem Untergrund liegt, auf dem der jeweilige Schienenbefestigungspunkt errichtet ist.
Die ein erfindungsgemäßes Plattenelement bildenden Teile können auch so geformt sein, dass sie abschnittsweise ineinander greifen. Hierzu kann an dem einen Teil mindestens eine Ausnehmung gebildet sein, in die ein Vorsprung des anderen Teils greift. Der Vorsprung des einen Teils kann dabei nach Art einer Raste ausgebildet sein, die mit der Ausnehmung des anderen Teils verrastet. Hierzu kann die Ausnehmung nach Art eines Absatzes ausgeformt sein, mit dem sich die Raste des Vorsprungs des anderen Teils verhakt. Ebenso kann der Vorsprung des einen Teils ein gewisses Untermaß gegenüber der Ausnehmung des anderen Teils haben, so dass durch Aufbringen einer ausreichenden Presskraft der Vorsprung in die Ausnehmung gepresst werden kann und anschließend dort kraftschlüssig gehalten ist.
Eine andere Möglichkeit, die feste Verbindung zwischen den zusammengefügten Teilen eines Plattenelements herzustellen, besteht in der Erzeugung von Stoffschluss.
Hierzu können die Teile miteinander verklebt, verschweißt (z. B. durch Ultraschall-, Reib-, Heizelementeschweißen) oder verlötet werden. Um dies zu erreichen, kann an dem einen Teil beispielsweise eine Schicht vorgesehen sein, die bei Kontakt mit dem anderen Teil selbsttätig oder unter Einwirkung von Wärme, Strahlungsenergie, wie UV-Licht, chemischer Energie oder Kraft eine stoffschlüssige Verbindung mit dem jeweils anderen Teil bewirkt. Solche Schichten können beispielsweise durch eine in das Werkzeug des einen Teils eingelegte und vom Werkstoff des betreffenden Teils hinterspitzte Folien gebildet sein, welche sich nach dem Abformen des betreffenden Teils aktivieren.
Selbstverständlich können auch gesonderte Verbindungsmittel, wie Schrauben, Nägel, Nieten, Klammern und desgleichen, genutzt werden, um die Teile eines erfindungsgemäßen Plattenelements dauerhaft zusammenzuhalten. Auch ist es denkbar, konventionelle Füge- und Verbindungstechniken, wie das Clinchen oder Clipsen einzusetzen. Die Verwendung von lösbaren Verbindungsmitteln hat dabei den Vorteil, dass die Teile im Fall, dass ein bestimmtes Teil aufgrund von Verschleiß ersetzt oder das gesamte Plattenelement umweltgerecht entsorgt werden soll, problemlos voneinander getrennt werden können.
Bei der Montage kann die lagerichtige Ausrichtung der Teile eines erfindungsgemäßen Plattenelements dadurch unterstützt werden, dass die Teile mittels eines Scharniers gelenkig miteinander verbunden sind. Die Teile können dann um die durch das Scharnier gebildete Achse aufeinander geschwenkt werden. Zu diesem Zweck kann das Scharnier nach Art eines Filmscharniers ausgebildet sein, das bereits bei der Herstellung der Teile erzeugt wird. Hierzu können die ein erfindungsgemäßes Plattenelement bildenden Teile aus Kunststoff in einem gemeinsamen Werkzeug mit jeweils einer Kavität pro Teil getrennt voneinander erzeugt werden, wobei die Kavitäten über einen ausreichend schmalen Kanal miteinander verbunden sind, in dem das die beiden Teile gelenkig miteinander verbindende Filmscharnier abgeformt wird. Ebenso ist es denkbar, bei der gleichzeitigen spritgießtechnischen Herstellung der Teile eines Plattenelements die zum Befüllen der Gießhohlräume vorgesehenen Angüsse so auszulegen, dass sie nach dem Entformen der Teile ein Gelenk bilden, um das die Teile aufeinander geklappt werden können.
Des Weiteren kann die lagerichtige Ausrichtung der Teile auch dadurch unterstützt werden, dass an den Teilen Positionierhilfen, wie Gießmarken, Stifte oder desgleichen, zum positionsgenauen Ausrichten des einen Teils am anderen Teil vorgesehen sind.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die Erfindung dann aus, wenn es sich bei dem erfindungsgemäß gestalteten Plattenelement um eine Führungsplatte handelt, die dazu vorgesehen ist, in einem Schienenbefestigungspunkt die jeweils abzustützende Schiene seitlich zu führen. Aufgrund ihres vergleichbar großen Volumens und der hohen lokalen Belastungen, die solche Führungsplatten ertragen müssen, wirken sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines solchen Plattenelements bei Führungsplatten für Schienenbefestigungen besonders günstig aus. So ermöglicht die erfindungsgemäß vorgesehene Mehrteiligkeit insbesondere bei Führungsplatten dieser Art die Anpassung der mechanischen und sonstigen Eigenschaften von einzelnen Abschnitten der Führungsplatte an die in der Praxis auftretenden Gegebenheiten.
Ebenso lassen sich Unterlegplatten oder Rippenplatten in erfindungsgemäßer Weise kostengünstig herstellen, die ebenfalls große Volumina einnehmen können und für eine Minimierung ihres Gewichts sowie die von ihnen gegebenenfalls zu übernehmenden Stütz- und Führungsfunktionen komplex geformt sein können.
Mit der Erfindung steht somit ein Plattenelement für die Befestigung von Schienen für Schienenfahrzeuge zur Verfügung, das sich besonders wirtschaftlich herstellen lässt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Teile des Plattenelements aus Kunststoff hergestellt werden, da es hier mit der Erfindung gelingt, die Zykluszeit deutlich zu reduzieren. Ebenso bei der Herstellung aus Kunststoff wirkt sich positiv aus, dass durch das gegenüber dem Volumen eines gesamten Plattenelements reduzierte Volumen seiner Einzelteile eine verbesserte Herstellungsqualität erreicht wird, die durch minimierten Verzug und ebenso minimierte Schwindung gekennzeichnet ist. Des Weiteren ermöglicht es die Erfindung, ein standardisiertes, in großen Stückzahlen und damit kostengünstig vorproduziertes Basisteil mit einem an die jeweilige Anforderung individuell angepassten Teil zu kombinieren, so dass auch hier eine beträchtliche Kostenersparnis erzielt wird. So kann beispielsweise im Fall, dass es sich bei dem erfindungsgemäßen Plattenelement um eine Führungsplatte handelt, ein stets gleiches Unterteil mit einem Oberteil kombiniert werden, das optimal an den Typ des jeweils auf der Führungsplatte abzustützenden Federelements angepasst ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Plattenelement in Form einer Führungsplatte in seitlicher Ansicht;
2 ein zweites Plattenelement in Form einer Führungsplatte in seitlicher Ansicht;
3 ein drittes Plattenelement in Form einer Führungsplatte in seitlicher Ansicht;
4 ein viertes Plattenelement in Form einer Führungsplatte in seitlicher Ansicht;
5 das Plattenelement gemäß 4 in Draufsicht;
6 das Plattenelement gemäß 4 in einem ausschnittsweisen vergrößerten Schnitt entlang der in 5 eingezeichneten Schnittlinie X-X;
7 ein fünftes Plattenelement in Form einer Führungsplatte in Draufsicht;
8 das Plattenelement gemäß 7 in einem ausschnittsweisen vergrößerten Schnitt entlang der in 5 eingezeichneten Schnittlinie Y-Y.
Die in den Figuren dargestellten, hier beispielhaft in Form von Führungsplatten 1, 2, 3, 4, 5 vorgestellten Plattenelemente sind jeweils aus zwei Teilen 1a, 1b; 2a, 2b; 3a, 3b; 4a, 4b; 5a, 5b zusammengesetzt, die getrennt voneinander vorproduziert und anschließend zu dem jeweiligen Plattenelement 1–5 zusammengefügt worden sind.
Die Führungsplatten 1–5 sind Teil eines Befestigungssystems für die Befestigung einer Schiene S für ein Schienenfahrzeug. Die Einzelteile eines solchen Befestigungssystems sind hinlänglich bekannt und beispielsweise bereits in den oben angegebenen Veröffentlichungen beschrieben worden. Solche Befestigungssysteme werden von der Anmelderin beispielsweise unter den Bezeichnungen ”W14”, ”W21”, ”300” oder ”304” angeboten.
Mit einem solchen Befestigungssystem wird ein Befestigungspunkt auf einer beispielsweise aus Beton gefertigten Schwelle oder Platte gebildet, die den in 1 nur ausschnittsweise gezeigten Untergrund U bildet. Der betreffende Untergrund U gehört als solcher mit zu dem unter Einbeziehung einer erfindungsgemäßen Führungsplatte 1–5 gebildeten Befestigungspunkt.
Das Befestigungssystem umfasst dabei ein in der Regel ω-förmiges, nach Art einer konventionellen Spannklemme ausgebildetes Federelement, ein als Schraube oder Schraubenbolzen ausgebildetes Spannelement zum Verspannen des Federelements gegen den jeweiligen Untergrund und eine der Führungsplatten 1–5. Selbstverständlich können weitere Elemente zu dem System gehören, wie beispielsweise Unterlegplatten, elastische Lagen etc., um eine bestimmte Nachgiebigkeit des jeweiligen Befestigungspunkts und eine optimale Kraftverteilung zu gewährleisten.
Der Übersichtlichkeit halber sind von den üblicherweise zu einem Schienenbefestigungssystem gehörenden Bauelementen hier nur die Führungsplatten 1–5 dargestellt und der Untergrund U ausschnittsweise angedeutet.
Die Führungsplatten 1–5 sind jeweils nach Art der bekannten ”Winkelführungsplatten” gestaltet und weisen eine in Draufsicht rechteckige Form auf. An ihrer einen Längsseite ist an den Führungsplatten 1–5 jeweils eine sich über die Länge L der jeweiligen Führungsplatte 1–5 erstreckende Anlagefläche 1c, 2c, 3c, 4c, 5c ausgebildet, mit der die jeweilige Führungsplatte 1–5 im fertig montierten Zustand gegen den Fuß einer in dem jeweiligen Befestigungspunkt zu befestigenden Schiene S wirkt.
An der gegenüberliegenden Längsseite der jeweiligen Führungsplatte 1–5 ist jeweils eine Stützfläche 1d, 2d, 3d, 4d, 5d ausgebildet, die sich ebenfalls über die Länge L der jeweiligen Führungsplatte 1–5 erstreckt und über die die Führungsplatte 1–5 im fertig montierten Zustand gegen eine Schulter 7 abgestützt ist, die an dem die Führungsplatte 1 jeweils tragenden Untergrund U angeformt ist. Der hier nur in einem Ausschnitt dargestellte Untergrund U kann beispielsweise durch eine Betonschwelle, eine Betonplatte oder ein anderes festes Bauteil gebildet sein.
An der dem Untergrund U zugeordneten Unterseite der Führungsplatten 1–5 ist jeweils eine ebene Auflagefläche 1e, 2e, 3e, 4e, 5e gebildet, mit der die Führungsplatten 1–5 im fertig montierten Zustand auf einer ebenso ebenen Aufstandfläche 8 des Untergrunds U sitzt.
Im Bereich des Übergangs von der Auflagefläche 1e, 2e, 3e, 4e, 5e zur seitlichen Stützfläche 1d, 2d, 3d, 4d, 5d ist zudem ein nach unten vorstehender, sich über die Länge L der jeweiligen Führungsplatte 1–5 erstreckender Absatz 1f, 2f, 3f, 4f, 5f ausgebildet, der bei fertig montierter Führungsplatte 1 in einer entsprechend geformten Rille 9 des Untergrunds U sitzt. Auf diese Weise ist die Lage der Führungsplatte 1 in Querrichtung Q zur Schiene S formschlüssig an dem Untergrund U fixiert.
In die Führungsplatten 1–5 ist zusätzlich jeweils eine zentral angeordnete, von der Oberseite zur Unterseite der Führungsplatten 1–5 führende Durchgangsöffnung 1g, 2g, 3g, 4g, 5g eingeformt, durch die bei der Montage des Befestigungssystems das jeweilige hier nicht dargestellte Spannelement zum Verspannen eines auf der Oberseite der Führungsplatte 1 abgestützten, ebenfalls nicht gezeigten Federelements geführt wird.
Auf der Oberseite der Führungsplatten 1–5 sind jeweils Formelemente ausgebildet, die zum Führen der Mittelschlaufe des Federelements und zum Ableiten von Wasser und anderen Flüssigkeiten vorgesehen sind, die sich auf der Führungsplatte 1 sammeln können.
Wie oben bereits erwähnt, sind die Führungsplatten 1–5 jeweils aus einem ersten Teil 1a, 2a, 3a, 4a, 5a und einem zweiten Teil 1b, 2b, 3b, 4b, 5b zusammengesetzt. Die beiden jeweiligen Teile 1a–5a; 1b–5b sind dabei jeweils in räumlich voneinander getrennten Kavitäten eines hier nicht gezeigten Spritzgießwerkzeugs aus faserverstärktem Kunststoff vorproduziert und anschließend zu der jeweiligen Führungsplatte 1–5 zusammengefügt worden.
Der Kunststoff des in Montagestellung (1) oben angeordnete oberen Teils 1a–5a der jeweiligen Führungsplatte 1–5 ist dabei jeweils so eingestellt worden, dass er mit hoher Präzision die an der Oberseite der jeweiligen Führungsplatte 1–5 auszubildenden, für die Führung des jeweils dort zu positionierenden Federelements oder das Ableiten von Flüssigkeiten vorgesehenen Formelemente abformt. Dagegen ist der Kunststoff des in Montagestellung (1) jeweils auf dem Untergrund U sitzenden unteren Teils 1b–5b der Führungsplatten 1–5 so eingestellt worden, dass die unteren Teile 1b–5b der Führungsplatten 1–5 einen hohen Widerstand gegen abrasiven Verschleiß bieten.
Bei der in 1 dargestellten Führungsplatte 1 verläuft die Teilungsebene 1i zwischen ihren beiden Teilen 1a, 1b jeweils parallel zur Auflagefläche 1e und zur an die Auflagefläche 1e angeschlossenen Stützfläche 1d und erstreckt sich über die gesamte Breite B und Länge L der Führungsplatte 1. Die beiden Teile 1a, 1b der Führungsplatte 1 sind miteinander mittels eines Klebfilms miteinander verbunden, der auf diejenige Oberfläche des in Montagestellung (1) auf dem Untergrund U sitzenden unteren Teils 1b der Führungsplatte 1 appliziert worden ist, die dem in Montagestellung oben angeordneten oberen Teil 1a der Führungsplatte 1 zugeordnet ist. Die Klebwirkung des Klebfilms kann beispielsweise durch Wärmezufuhr oder Strahlungsenergie aktiviert werden.
Bei der in 2 dargestellten Führungsplatte 2 ist in das obere Teil 2a eine Aufnahme 2j eingeformt, in der das zweite Teil 2b formschlüssig sitzt. Das zweite Teil 2b ist so seitlich und an seiner Oberseite vom Material des ersten Teils 2a umgeben, während seine dem Untergrund U zugeordnete Unterseite die Auflagefläche 2e bildet, mit der die Führungsplatte 2 auf dem Untergrund U liegt. Um den dauerhaften Halt des zweiten Teils 2b in der Aufnahme 2j des ersten Teils 2a zu gewährleisten, kann das zweite Teil 2b in die Aufnahme 2j eingepresst sein. Ergänzend zu dem so hergestellten kraftschlüssigen Halt kann eine Verklebung vorgenommen werden.
Bei der in 3 dargestellten Führungsplatte 3 ist in Umkehrung der Gestaltung der Führungsplatte 2 in das untere Teil 3b eine Aufnahme 3j eingeformt, in der das obere Teil 3a der Führungsplatte 3 sitzt. In diesem Fall umgibt das hoch verschleißfeste Material des unteren Teils 3b das aus weniger belastbarem, jedoch gut abformenden Kunststoff bestehende obere Teil 3a an dessen Seitenflächen und dessen Unterseite, so dass nur die Oberseite des oberen Teils 3a frei liegt, an der die jeweiligen für das Führen des jeweiligen Federelements benötigten Formelemente ausgebildet sind. Auch hier kann das obere Teil 3a in die Aufnahme 3j des unteren Teils 3b eingeklebt sein.
Bei der in 4 dargestellten Führungsplatte 4 waren bei der Herstellung ihrer Teile 4a, 4b die Kavitäten des Spritzgießwerkzeugs durch einen Kanal von minimierter Höhe miteinander verbunden, so dass die Teile 4a, 4b der Führungsplatte 4 nach dem Entformen über einen dünnen Streifen miteinander verbunden waren. Dieser Streifen bildete ein sich über die Länge L der Führungsplatte 4 erstreckendes Filmscharnier 4h, um das herum die Teile 4a, 4b geklappt worden sind, um sie zu der Führungsplatte 4 zusammenzufügen. Das Filmscharnier 4h gewährleistete so auf einfache Weise die lagerichtige Positionierung der Teile 4a, 4b. Die sich wiederum über die gesamte Breite B und Länge L der Führungsplatte 4 erstreckende Teilungsebene 4i der Teile 4a, 4b verläuft dabei im Wesentlichen parallel zur Auflagefläche 4e der Führungsplatte 4, wobei sie im Bereich des Absatzes 4d nach unten verspringt.
Die Verbindung zwischen den Teilen 4a, 4b ist bei der in den 5 und 6 dargestellten Führungsplatte 4 durch Form- und Kraftschluss gewährleistet.
Zu diesem Zweck sind in das obere Teil 4a Ausnehmungen 4k, 4l, 4m, 4n in Form von Schlitzen eingeformt, die sich jeweils von der Oberseite zur Unterseite des oberen Teils erstrecken und sich in Längsrichtung der Führungsplatte 4 erstrecken. Dabei ist ein Paar von beabstandet zueinander angeordneten Ausnehmungen 4k, 4l in den auf der einen Seite neben der Durchgangsöffnung 4g vorhandenen Abschnitt des oberen Teils 4a eingeformt, während das andere entsprechend zueinander positionierte Paar von Ausnehmungen 4m, 4n in den auf der anderen Seite vorhandenen Abschnitt des oberen Teils 4a eingeformt ist. Die Ausnehmungen 4k–4n weisen dabei jeweils einen scharfkantigen, in die jeweilige Ausnehmung 4k–4n vorspringenden Absatz 4o auf, der sich entlang des jeweils von der benachbarten Ausnehmung 4k–4n abgewandten Randes der Ausnehmungen 4k–4n erstreckt. An seine dem unteren Teil 4b zugeordneten Unterseite ist an das obere Teil 4a im Bereich der Ausnehmungen 4k–4n ein Vorsprung 4p angeformt, dessen Seitenflächen konisch zulaufend geformt sind.
In dem den Ausnehmungen 4k–4n zugeordneten Bereich des unteren Teils 4b der Führungsplatte 4 ist eine der Form des Vorsprung 4p entsprechend angepasste Vertiefung 4q eingeformt, in der der Vorsprung 4p bei fertig zusammengefügter Führungsplatte 4 formschlüssig sitzt. Der Vorsprung 4p und die Vertiefung 4q bilden dabei eine Positionierhilfe, durch die die lagerichtige Ausrichtung der Teile 4a, 4b zusätzlich unterstützt wird.
In der Vertiefung 4q des unteren Teils 4b sind Rastvorsprünge 4r, 4s an das untere Teil 4b angeformt, die bei fertig zusammengefügter Führungsplatte 4 in die ihnen jeweils zugeordneten Ausnehmungen 4k–4n greifen. Mit ihren Rasten 4t verrasten sie dabei formschlüssig mit dem Absatz 4o der jeweiligen Ausnehmung 4k–4n, so dass das untere Teil 4b unverlierbar fest an dem oberen Teil 4a gehalten ist.
Bei der in den 7 und 8 gezeigten Führungsplatte 5 ist in die seitlich neben der Durchgangsöffnung 5g vorhandenen Abschnitte des oberen Teils 5a jeweils eine kreisrunde, nach Art einer Durchgangsöffnung ausgebildete Ausnehmung 5k, 5l eingeformt. Dabei ist die dem unteren Teil 5b der Führungsplatte 5 zugeordnete Kante 5u der Ausnehmungen 5k, 5l nach außen laufend angeschrägt, so dass auch hier ein selbstzentrierender Sitz für einen entsprechend geformten, der jeweiligen Ausnehmung 5k, 5l zugeordneten Vorsprung 5v gebildet ist, dessen mit dem angeschrägten Kantenbereich 5u in Kontakt kommende Umfangsfläche konisch zulaufend geformt ist. Der zylindrische, nicht angeschrägte obere Abschnitt 5w des Vorsprungs 5v weist dabei ein leichtes Übermaß gegenüber dem Öffnungsquerschnitt der zugeordneten Ausnehmung 5k, 5l auf, so dass einerseits durch die Selbstzentrierung des Vorsprungs 5v in der jeweiligen Ausnehmung 5k, 5l die lagerichtige Ausrichtung der Teile 5a, 5b gewährleistet und andererseits die Teile 5a, 5b miteinander so verpresst werden können, dass sie kraftschlüssig unverlierbar miteinander verbunden sind. Selbstverständlich kann auch hier eine kraftschlüssige Verbindung erforderlichenfalls durch eine stoffschlüssige Verbindung, wie eine Verklebung, oder durch eine kraftschlüssige Verbindung, wie eine Verrastung, ergänzt werden. Um möglichst gleichmäßige Wanddicken des unteren Teils 5b zu gewährleisten, ist von der Auflagefläche 5e her im Bereich des Vorsprungs 5v eine Einsenkung 5x in das untere Teil 5b eingeformt
Bezugszeichenliste

1–5: Führungsplatten (erfindungsgemäße Plattenelemente)
1a–5a: erstes Teil der jeweiligen Führungsplatte 1–5
1b–5b: zweites Teil der jeweiligen Führungsplatte 1–5
1c–5c: Anlagefläche der jeweiligen Führungsplatte 1–5
1d–5d: Stützfläche der jeweiligen Führungsplatte 1–5
1e–5e: Auflagefläche der jeweiligen Führungsplatte 1–5
1f–5f: Absatz der jeweiligen Führungsplatte 1–5
1g–5g: Durchgangsöffnung der jeweiligen Führungsplatte 1–5
1i: Teilungsebene der Führungsplatte 1
2j: Aufnahme des oberen Teils 2a der Führungsplatte 2
3j: Aufnahme des unteren Teils 3b der Führungsplatte 3
4h: Filmscharnier der Führungsplatte 4
4i: Teilungsebene der Führungsplatte 4
4k–4n: Ausnehmungen des oberen Teils 4a der Führungsplatte 4
4o: jeweiliger Absatz der Ausnehmung 4k–4n
4p: Vorsprung
4q: Vertiefung
4r, 4s: Rastvorsprünge
4t: Raste
5k, 5l: Ausnehmungen des oberen Teils 5a der Führungsplatte 5
5u: untere Kante der Ausnehmungen 5k, 5l
5v: Vorsprung des unteren Teils 5b der Führungsplatte 5
5w: oberer zylindrischer Abschnitt des Vorsprungs 5v
5x: Einsenkung
7: Schulter des Untergrunds U
8: Aufstandfläche des Untergrunds U
9: Rille des Untergrunds U
B: Befestigungspunkt
L: Länge der jeweiligen Führungsplatte 1–5
Q: Querrichtung
S: Schiene
U: Untergrund
B: jeweilige Breite der Führungsplatten 1–5

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10254679 B4 [0009]
DE 4101198 C1 [0009]
DE 202004020816 U1 [0009]

Claims

Plattenelement zum Befestigen einer Schiene in einem Schienenbefestigungspunkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (1–5) aus mindestens zwei räumlich getrennt voneinander hergestellten Teilen (1a, 2a, 3a, 4a, 5a; 1b, 2b, 3b, 4b, 5b) zusammengesetzt ist, die fest miteinander verbunden sind.
Plattenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (1a–5b) vollständig unabhängig voneinander hergestellt sind.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungsebene (1i, 4i), die zwischen den beiden Teilen (1a–5b) verläuft, zumindest abschnittweise parallel und mit Abstand zur Auflagefläche (1e–5e) des Plattenelements (1–5) verläuft.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das eine Teil (2a, 3a) eine Aufnahme (2j, 3j) eingeformt ist, in der das andere Teil (2b, 3b) sitzt.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das eine Teil (4a, 5a) eine Ausnehmung (4k–4n; 5k, 5l) eingeformt ist, in die das andere Teil (4b, 5b) mit einem Vorsprung (4r, 4s; 5v) formschlüssig greift.
Plattenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (4a, 4b) verliersicher miteinander verrastet sind.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (1a–5b) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (1a–5b) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (4a, 4b) mittels eines Scharniers (4h) gelenkig miteinander verbunden sind.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (1–5) Positionierhilfen zum positionsgenauen Ausrichten des einen Teils (1a–5a) am anderen Teil (1b–5b) aufweisen.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (1a–5b) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (1a–5b) mittels eines zusätzlichen Verbindungsmittels miteinander verbunden sind.
Plattenelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Führungsplatte (1–5) zum seitlichen Führen der im jeweiligen Schienenbefestigungspunkt zu befestigenden Schiene (S) ist.
Plattenelement nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Unterlegplatte ist, auf der die im jeweiligen Schienenbefestigungspunkt zu befestigende Schiene (S) abgestützt ist.
Verfahren zum Herstellen eines gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildeten Plattenelements (1–5), umfassend folgende Arbeitsschritte: - Erzeugen der Teile (1a, 2a, 3a, 4a, 5a; 1b, 2b, 3b, 4b, 5b) des Plattenelements (1–5) in räumlich voneinander getrennten Werkzeugen, - Fügen der Teile (1a, 2a, 3a, 4a, 5a; 1b, 2b, 3b, 4b, 5b) zu dem Plattenelement (1–5).