DE102014000296A1

DE102014000296A1 - Einrichtung zur Wärme- und Winddämmung von Eisenbahnschienen

Info

Publication number: DE102014000296A1
Application number: DE102014000296.9A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reinker
Original assignee: EAN ELEKTROSCHALTANLAGEN GmbH
Current assignee: EAN ELEKTROSCHALTANLAGEN GmbH
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-07-16
Anticipated expiration: 2034-01-16
Also published as: RU2016133173A; PL3111009T3; EP3111009A1; RU2658520C2; DE102014000296B4; WO2015106756A1; EP3111009B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung (1) zur Wärme- und Winddämmung von Eisenbahnschienen (3) umfassend zumindest eine Wärmedämmung (5) zur Montage an einer Eisenbahnschiene (3), die zueinander parallel liegend mindestens ein Schienensteg-Dämmelement (501) und mindestens ein Schienenfuß-Dämmelement (503) aufweist, wobei die Wärmedämmung (5) entlang der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise den Schienenfuß (301) und den Schienensteg (303) bedeckt, und zumindest eine an der Außenseite der Wärmedämmung (5) mittels mindestens einer Befestigungsvorrichtung (9) angeordnete Winddämmung (7), die zumindest zwei im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Windabweiserelemente (701, 703) aufweist, die an einer Basis (705) befestigt sind und sich vertikal in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, wobei das vertikal obere Windabweiserelement (701) über die Höhe des Schienenkopfs (305) hinausragt und das vertikal untere Windabweiserelement (703) unter das Niveau des Schienenfußes (301) hinunter ragt, wobei die Befestigungsvorrichtung (9) einen Befestigungsbügel (901) zum Fixieren der Wärmedämmung (5) und der Winddämmung (7) an der Eisenbahnschiene (3) und eine Halterung (903) für die Winddämmung (7) aufweist und wobei durch die Befestigungsvorrichtung (9) die Winddämmung (7) mit einem horizontalen Abstand (A) von der Wärmedämmung (5) beabstandet und im Wesentlichen parallel zu der Eisenbahnschiene (3) ausgerichtet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner zwei alternative Verfahren zum Montieren der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) an einer Eisenbahnschiene (3) mit oder ohne Temperiereinheit sowie eine Eisenbahnschiene (3) mit einer daran montierten erfindungsgemäßen Einrichtung (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärme- und Winddämmung von Eisenbahnschienen sowie ein Verfahren zum Montieren derselben an einer Eisenbahnschiene.
Um die Funktionsfähigkeit von Eisenbahnschienen, insbesondere von Fahrwegelementen wie Weichen oder Kreuzungen, für den sicheren Eisenbahnverkehr, insbesondere im Winter, aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, ein Einfrieren der Eisenbahnschienen, bzw. Fahrwegelemente sowie ein Eindringen von Schnee und Eis, beispielsweise durch Wind, in die beweglichen Teile der Fahrwegelemente zu verhindern.
Gattungsgemäße Techniken sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt, beispielsweise die Verwendung von Wärmedämmungen, bzw. Wärmeisolierungen sowie Winddämmungen, bzw. Windschutzen, um Wärmeverluste an den Eisenbahnschienen beim Beheizen derselben im Winter zu vermeiden.
Aus DE 10 2011 100 079 A1 ist eine Wärmedämmung mit mindestens einem Innendämmelement und mindestens einem Außendämmelement bekannt. Die Innendämmelemente und die Außendämmelemente sind dabei so geformt, dass sie zueinander parallel liegend an einer Eisenbahnschiene montiert werden können, so dass im montierten Zustand die Innendämmelemente entlang der Eisenbahnschiene den Schienensteg und einen Teilbereich des Schienenkopfes durchgehend abdecken. Ferner decken die Außendämmelemente entlang der Eisenbahnschiene zumindest einen Teilbereich der der Schiene abgewandten Außenseite der zugeordneten Innendämmelemente zumindest in dem Bereich zwischen den Schwellen und den Schienenfuß nur im Bereich zwischen den Schwellen ab. Die Außendämmelemente sind zum Befestigen an dem Schienenfuß im Bereich zwischen den Schwellen und zum Halten der zugeordneten Innendämmelemente an der Eisenbahnschiene ausgebildet.
Bei der Lösung der DE 10 2011 100 079 A1 decken die Innendämmelemente nur einen Teilbereich des Schienenkopfes ab. Zudem sind die Außendämmelemente im Bereich der Schwellen nicht durchgängig ausgebildet und decken somit den Schienenfuß im Bereich der Schwellen nicht ab. Dadurch können Wärmeverluste am Schienenkopf und im Bereich der Schwellen auch am Schienenfuß entstehen, die bei Wind dominierend werden und zu einer starken Reduzierung der Erwärmung an der Schiene insgesamt führen.
Ferner ist aus WO 2005/1303384 A1 ein Wind- und Schneeschutz aus Bürstenstreifen bekannt, der sich entlang der Außenseite einer Eisenbahnschiene erstreckt. Die Bürstenstreifen bilden einen durchgängigen Vorhang. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass an den Eisenbahnschienen Wärmeverluste durch Wärmestrahlung und Konvektion entstehen. Nachteilig ist auch, dass die Bürstenstreifen bei Instandhaltungsarbeiten an einer Eisenbahnschiene, beispielsweise an den Schienen einer Weiche, und bei Stopfarbeiten des Schotterbetts mit einem hohen Arbeitszeitaufwand ab- und anschießend wieder anmontiert werden müssen.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine effiziente und leicht zu montierende Wärme- und Winddämmung für Eisenbahnschienen bereitzustellen, mittels der die an beheizten Schienen entstehenden Wärmeverluste reduziert werden können und die gleichzeitig instandhaltungsfreundlich und betriebssicher ist.
Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Einrichtung (1) zur Wärme- und Winddämmung von Eisenbahnschienen (3) gelöst, die umfasst:
zumindest eine Wärmedämmung (5) zur Montage an einer Eisenbahnschiene (3), die zueinander parallel liegend mindestens ein Schienensteg-Dämmelement (501) und mindestens ein Schienenfuß-Dämmelement (503) aufweist, wobei die Wärmedämmung (5) entlang der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise den Schienenfuß (301) und den Schienensteg (303) bedeckt,
zumindest eine an der Außenseite der Wärmedämmung (5) mittels mindestens einer Befestigungsvorrichtung (9) angeordnete Winddämmung (7), die zumindest zwei im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Windabweiserelemente (701, 703) aufweist, die an einer Basis (705) befestigt sind und sich vertikal in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, wobei das vertikal obere Windabweiserelement (701) über die Höhe des Schienenkopfs (305) hinausragt und das vertikal untere Windabweiserelement (703) unter das Niveau den Schienenfußes (301) hinunter ragt,
wobei die Befestigungsvorrichtung (9) einen Befestigungsbügel (901) zum Fixieren der Wärmedämmung (5) und der Winddämmung (7) an der Eisenbahnschiene (3) und eine Halterung (903) für die Winddämmung (7) aufweist und wobei durch die Befestigungsvorrichtung (9) die Winddämmung (7) mit einem horizontalen Abstand (A) von der Wärmedämmung (5) beabstandet und im Wesentlichen parallel zu der Eisenbahnschiene (3) ausgerichtet ist.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Montieren einer erfindungsgemäßen Einrichtung (1) an einer Eisenbahnschiene (3) gelöst, das die Schritte umfasst

a) Verbinden eines Schienenfuß-Dämmelements (503) mit einer Winddämmung (7) über eine Befestigungsvorrichtung (9),
b) Anordnen zumindest eines Schienensteg-Dämmelements (501) an dem Schienensteg (303) der Eisenbahnschiene (3),
c) Anordnen des zumindest einen Schienenfuß-Dämmelements (503) an der Eisenbahnschiene (3), so dass das Schienenfuß-Dämmelement (503) den Schienenfuß (301) der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise umgreift und ferner zumindest teilweise an dem Schienensteg-Dämmelement (501) anliegt, wobei zumindest eine mittels einer Halterung (903) mit der Befestigungsvorrichtung (9) verbundene Winddämmung (7) sich durch einen Scharniermechanismus (905) und/oder durch eine gelöste Schraubverbindung (908) von der Eisenbahnschiene (3) weg und in einem nach oben bewegten, nicht arretierten Zustand befindet,
d) Anordnen zumindest eines Befestigungsbügels (901), so dass dieser mit einem Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an dem Schienenfuß (301) umgreift und mit dem anderen Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an das Schienensteg-Dämmelement (501) andrückt,
e) Verschieben der Winddämmung (7) in horizontaler Richtung zu der Eisenbahnschiene (3) hin und im Wesentlichen gleichzeitig Klappen der Winddämmung (7) vertikal nach unten, so dass zumindest ein vertikal unteres Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, unter Biegespannung aufliegt,
f) Arretieren des Scharniermechanismus' (905) und/oder der Schraubverbindung (908), so dass die Winddämmung (7) form- und/oder kraftschlüssig mit der Wärmedämmung (5) verbunden ist und über die Befestigungsvorrichtung (9) eine Federspannung in Richtung der Eisenbahnschiene (3) auf die Wärmedämmung (5) ausübt.

In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Montieren einer erfindungsgemäßen Einrichtung (1) an einer Eisenbahnschiene (3) gelöst, das die Schritte umfasst

g) Anordnen zumindest eines Wärmeübertragers (11) an dem Schienensteg (303) der Eisenbahnschiene (3),
h) Anordnen zumindest eines Schienensteg-Dämmelements (501) an dem Schienensteg (303) der Eisenbahnschiene (3),
i) Anordnen des zumindest einen Schienenfuß-Dämmelements (503) an der Eisenbahnschiene (3), so dass das Schienenfuß-Dämmelement (503) den Schienenfuß (301) der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise umgreift und ferner zumindest teilweise an dem Schienensteg-Dämmelement (501) anliegt,
j) Anordnen zumindest eines Befestigungsbügels (901), so dass dieser mit einem Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an dem Schienenfuß (301) umgreift und mit dem anderen Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an das Schienensteg-Dämmelement (501) andrückt,
k) Befestigen des zumindest einen Wärmeübertragers (11) an der Eisenbahnschiene (3) über eine Befestigungsklemme (10),
l) Verbinden einer Winddämmung (7) über eine Befestigungsvorrichtung (9) mit einer Befestigungsklemme (10) des Wärmeübertragers (11), wobei zumindest eine mittels einer Halterung (903) mit der Befestigungsvorrichtung (9) verbundene Winddämmung (7) sich durch einen Scharniermechanismus (905) und/oder durch eine gelöste Schraubverbindung (908) von der Eisenbahnschiene (3) weg und in einem nach oben bewegten, nicht arretierten Zustand befindet,
m) Verschieben der Winddämmung (7) in horizontaler Richtung zu der Eisenbahnschiene (3) hin und im Wesentlichen gleichzeitig Klappen der Winddämmung (7) vertikal nach unten, so dass zumindest ein vertikal unteres Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, unter Biegespannung aufliegt,
n) Arretieren des Scharniermechanismus' (905) oder der Schraubverbindung (908), so dass die Winddämmung (7) form- und/oder kraftschlüssig mit der Wärmedämmung (5) verbunden ist und über die Befestigungsvorrichtung (9) eine Federspannung in Richtung der Eisenbahnschiene auf die Wärmedämmung (5) ausübt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.
Sofern im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) Verfahrensmerkmale beschrieben werden, so beziehen sich diese insbesondere auf das erfindungsgemäße Verfahren, wie es nachstehend definiert wird. Wenn in der Beschreibung der erfindungsgemäßen Verfahren gegenständliche Merkmale ausgeführt werden, so beziehen sich diese insbesondere auf die erfindungsgemäße Einrichtung (1), wie sie nachstehend beschrieben wird.
Die Erfindung bezieht sich zunächst auf eine Einrichtung (1) zur Wärme- und Winddämmung von Eisenbahnschienen (3). Die Einrichtung (1) umfasst zumindest eine Wärmedämmung (5) zur Montage an einer Eisenbahnschiene (3), die zueinander parallel liegend mindestens ein Schienensteg-Dämmelement (501) und mindestens ein Schienenfuß-Dämmelement (503) aufweist, wobei die Wärmedämmung (5) entlang der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise den Schienenfuß (301) und den Schienensteg (303) bedeckt. Die Einrichtung (1) umfasst weiter zumindest eine an der Außenseite der Wärmedämmung (5) mittels mindestens einer Befestigungsvorrichtung (9) angeordnete Winddämmung (7), die zumindest zwei im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Windabweiserelemente (701, 703) aufweist, die an einer Basis (705) befestigt sind und sich vertikal in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, wobei das vertikal obere Windabweiserelement (701) über die Höhe des Schienenkopfs (305) hinausragt und das vertikal untere Windabweiserelement (703) unter das Niveau den Schienenfußes (301) hinunter ragt.
Die Befestigungsvorrichtung (9) weist einen Befestigungsbügel (901) zum Fixieren der Wärmedämmung (5) und der Winddämmung (7) an der Eisenbahnschiene (3) und eine Halterung (903) für die Winddämmung (7) auf. Durch die Befestigungsvorrichtung (9) ist die Winddämmung (7) mit einem horizontalen Abstand (A) von der Wärmedämmung (5) beabstandet und im Wesentlichen parallel zu der Eisenbahnschiene (3) ausgerichtet.
Die erfindungsgemäße Einrichtung (1) hat den Vorteil, dass sie einen sehr effektiven Wärme- und Windschutz für den Schienenkopf (305) und für den Schienenfuß (301), vor allem auch im Bereich der Schwellen (307) und der Schwellenfächer (309) bietet. Dadurch werden die Wärmeverluste durch Wärmestrahlung und Konvektion an der Eisenbahnschiene (3), insbesondere an einer beheizten Eisenbahnschiene (3), die bei Vorhandensein einer herkömmlichen Wärmedämmung entstehen, die zwar Wärmedämmeinrichtungen in Form von Dammelementen, aber keine Winddämmung (7) aufweist, deutlich reduziert.
Durch Wind verursachte Luftbewegungen am Schienenkopf (305), insbesondere am nicht durch die Wärmedämmung (5) abgedeckten Teilbereich, werden durch die oberen Windabweiserelemente (701) reduziert. Ferner werden durch Wind verursachte Luftbewegungen am Schienenfuß (301), insbesondere im Bereich zwischen den Schwellen (307), durch die unteren Windabweiserelemente (703) reduziert. Somit können auch die durch Luftbewegungen verursachten Wärmeverluste am Schienenfuß (301) und am Schienenkopf (305) deutlich reduziert werden.
Mit dem Begriff ”Dammelement” wird in der vorliegenden Erfindung ein Element verstanden, das aus einem wärmedämmenden Material mit hoher Stabilität gefertigt ist, insbesondere aus Polypropylen oder Polyurethan. Der Begriff ”Wärmedämmung” schließt dabei im Wesentlichen alle Dämmelemente ein, die zur Wärmedämmung dienen. Die Wärmedämmung (5) ist insbesondere dann wirkungsvoll, wenn die Eisenbahnschiene (3) bzw. ein Fahrwegelement beheizt ist.
Neben ihrer Eigenschaft als Wärmedämmung können die erfindungsgemäßen Dämmelemente (501, 503) auch der Schalldämmung des Fahrgeräuschs bei Zugverkehr dienen.
Unter dem Begriff ”Winddämmung” werden im Wesentlichen alle Elemente zusammengefasst, die dazu dienen, eine Eisenbahnschiene (3) vor Wind zu schützen. Neben der Verhinderung des Eindringens von Eis und Schnee im Winter und einem damit verbundenen Einfrieren der beweglichen Teile eines Fahrwegelements ist die erfindungsgemäße Winddämmung (7) auch wirkungsvoll, um das Eindringen von Blättern, Ästchen, Sand und anderen von Wind mitgetragenen Materialien zu verhindern, die zu einer Funktionsbeeinträchtigung der Eisenbahnschiene (3), insbesondere zum Blockieren der Steilmechanismen von Fahrwegelementen, führen können.
Das Zusammenwirken der Wärmedämmung (5) mit der Winddämmung (7) in der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) trägt durch die Verringerung von Wärmestrahlung und Konvektion, insbesondere an beheizten Eisenbahnschienen (3), zu einem optimalen Energieeinsatz bei jeden Wetter bei. An beheizten Eisenbahnschienen tritt bei Windgeschwindigkeiten von 0,1 m/s bis 6 m/s (ca. 21 km/h) eine Verschlechterung der Erwärmung auf ca. 20% gegenüber Windstille auf. Bei größeren Windgeschwindigkeiten tritt keine weitere wesentliche Verschlechterung auf. Durch die Erfindung wird die Verschlechterung der Erwärmung durch Wind auf ca. 80% gegenüber Windstille reduziert.
Der Ausdruck ”im Wesentlichen vertikal ausgerichtet” bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass das obere Windabweiserelement (701) vom Schienenfuß (301) in Richtung Schienenkopf (305) verläuft und aufgrund der örtlichen Gegebenheiten gegen die ideale Vertikale verkippt sein kann. Das untere Windabweiserelement (703) verläuft dagegen vom Schienenkopf (305) in Richtung Schienenfuß (301) und kann dabei ebenfalls aus der idealen Vertikalen verkippt, bzw. durch Aufliegen auf einer Schwelle (307) verbogen sein.
Der horizontale Abstand (A), mit dem die Winddämmung (7) im Wesentlichen parallel zu der Eisenbahnschiene (3) beabstandet ist, beträgt 10 cm bis 50 cm, insbesondere 15 cm bis 30 cm. Durch Einhalten dieses Abstands (A) bleiben Installationen an der Eisenbahnschiene (3), beispielsweise die Befestigungsmittel (311) für die Eisenbahnschiene (3), sowie das Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, im Wesentlichen sichtbar und frei zugänglich. Daher können entlang der Eisenbahnschiene (3) Sichtkontrollen, Gleisstopfarbeiten des Schotterbetts und Instandhaltungsarbeiten an der Eisenbahnschiene, beispielsweise ein Nachziehen der entsprechenden Befestigungsmittel (311) an den Schwellen (307), durchgeführt werden, ohne dass die erfindungsgemäße Einrichtung (1) abmontiert und nach den Arbeiten wieder anmontiert werden muss.
Der Scharniermechanismus (905) ist so ausgeführt, dass die Winddämmung (7) im nach oben geklappten Zustand von der Eisenbahnschiene (3) weg bewegt ist und in der Endstellung vorläufig gelagert wird und in diesem Zustand während der Montage bzw. Demontage der Einrichtung (1) verharrt. Bei Bedarf kann die Winddämmung (7) ganz von der Wärmedämmung gelöst werden.
Dadurch ist es möglich, dass Stopfpickel einer Gleisstopfmaschine gerade in dem genannten Teilbereich zwischen den Schwellen (307), in dem die Windabweiserelemente (701, 703) einen konstanten Abstand (A) zu der Eisenbahnschiene (3) aufweisen, in das Schotterbett eingetaucht werden können, um es zu verdichten.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) ist die Halterung (903) für die Winddämmung (7) mit dem Schienensteg-Dämmelement (501) und/oder dem Schienenfuß-Dämmelement (501) und/oder einer Befestigungsklemme (10) eines Wärmeübertragers (11) form- und kraftschlüssig verbunden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Winddämmung (7) auch bei Zugverkehr sicher an ihrem Platz gehalten wird.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Halterung (903) für die Winddämmung (7) zumindest einen Scharniermechanismus (905) aufweist, der mit der Basis (705) für die Windabweiserelemente (701, 703) über mindestens einen Bügel (909) verbunden ist, so dass die Winddämmung (7) in einem arretierten Zustand mit der Halterung (903) form- und kraftschlüssig verbunden ist und in einem nicht arretierten Zustand vertikal nach oben klappbar und von der Wärmedämmung (5) weg verschiebbar gelagert ist. Hierdurch kann der untere Rand der unteren Windabweiserelemente (703) lose auf dem Schotter bzw. der Schwelle aufliegen, so dass keine Spannung besteht und eine einfache Montage bzw. Demontage der Einrichtung (1) erfolgen kann.
Die Halterung (903) für die Winddämmung (7) kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit der Basis (705) für die Windabweiserelemente (701, 703) und dem zumindest einen Bügel (909) über mindestens eine Schraubverbindung (908) verbunden sein, so dass die Winddämmung (7) bei gelockerter Schraubverbindung (908) vertikal nach oben klappbar und von Wärmedämmung (5) weg verschiebbar gelagert und/oder steckbar bei gelöster Schraubverbindung (908) auf- und absteckbar ist. Dieser Mechanismus dient der einfachen und spannungsfreien Montage bzw. Demontage der Einrichtung (1). Durch das Hochklappen wird keine Spannung erzeugt, während das Verschieben von der Eisenbahnschiene (3) weg mehr Platz für die Montagearbeiten schafft. Durch das Lösen der Winddämmung (7) von der Halterung (903) wird eine einfache Instandsetzung gewährleistet.
Der erfindungsgemäße Scharniermechanismus (905) und die erfindungsgemäße Schraubverbindung (908) können in einer speziellen Ausführungsform auch in Kombination vorliegen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind Bügel (909) mit der Basis (705) der Winddämmung (7) in Längsrichtung variabel verbunden, so dass die Winddämmung (7) symmetrisch und/oder unsymmetrisch zu einem Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) angeordnet ist. Diese Ausführung erhöht die Variabilität der erfindungsgemäßen Einrichtung (1).
Es hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Winddämmung (7) in einem arretierten Zustand mit dem vertikal unteren Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, aufliegt. Beim Herunterklappen und Verschieben der Winddämmung (7) zu der Eisenbahnschiene (3) hin liegt das untere Windabweiserelement (703) auf dem Schotterbett bzw. der Schwelle (307) auf und wird durchgebogen, so dass die Biegespannung des unteren Windabweiserelements (703) eine Federspannung erzeugt, welche die Wärmedämmung (5) zusätzlich an die Eisenbahnschiene (3) andrückt. Dies dient der zusätzlichen Erhöhung der Befestigungssicherheit an der Eisenbahnschiene (3), da bei Schnellfahrtstrecken mit gefahrenen Geschwindigkeiten von ca. 300 km/h hohe dynamische Kräfte entstehen, die sonst zum Lösen von über nur durch Klemmen befestigten Wärmedämmelementen führen können.
Um einen modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Schienensteg-Dammelement (501) zumindest eine Länge (L5) hat, die dem größten Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) eines Fahrwegelements entspricht, auf denen die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist. Die Länge (L3) des Schienensteg-Dammelements (501) liegt zwischen 30 cm und 100 cm, insbesondere zwischen 50 cm und 70 cm.
Unter ”Mittenabstand” wird der Abstand von der Mitte einer Schwelle (307) zur Mitte einer benachbarten Schwelle (307) verstanden. Auf freier Strecke ist der Mittenabstand in der Regel im Wesentlichen gleich. Im Bereich von Fahrwegelementen können die Mittenabstände unterschiedlich sein, beispielsweise aus konstruktionsbedingten Gründen.
Um solche Unterschiede der benötigten Länge (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) auszugleichen, ist die erfindungsgemäße Einrichtung (1) modular aufgebaut. Das Schienensteg-Dämmelement (501) ist aufgrund seiner Beschaffenheit einfach vor Ort ohne Kürzungen am Schienensteg (303) der Eisenbahnschienen (3) zu montieren, indem alle Schienensteg-Dämmelemente (501) zwischen Schienensteg (303) und Befestigungsmittel (311) der Eisenbahnschiene (3) aneinandergereiht und an ihren Enden miteinander formschlüssig verbunden werden.
Um einen noch besseren modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) zu ermöglichen, ist es zudem bevorzugt, wenn das Schienenfuß-Dämmelement (503) eine größtmögliche Länge (L4) hat, die dem kleinesten lichten Abstand (L1) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) eines Fahrwegelements entspricht, auf denen die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist. Die Länge (L4) des Schienenfuß-Dämmelements (503) liegt zwischen 15 cm und 80 cm, insbesondere zwischen 30 cm und 45 cm.
Es ist ferner bevorzugt, wenn das Schienenfuß-Dämmelement (503) und das Schienensteg-Dämmelement (501) an ihren jeweiligen Berührungsflächen senkrecht zur Längsrichtung der Eisenbahnschiene (3) zumindest eine spiegelbildlich angeordnete Vorstehung bzw. Vertiefung aufweisen, die im montierten Zustand ineinandergreifen und/oder rasterförmig ausgebildet sind, so dass dadurch die Schienenfuß-Dämmelemente (503) und Schienensteg-Dämmelemente (501) einer Eisenbahnschiene (3) formschlüssig verbunden sind. Hierdurch wird sowohl ein Verrutschen gegeneinander und/oder gegen die Eisenbahnschiene (3) vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform hat die Winddämmung (7) zumindest eine Länge (L2), die dem größten Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) eines Fahrwegelements entspricht, auf denen die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist. Die Länge (L2) der Winddämmung (7) liegt zwischen 30 cm und 100 cm, insbesondere zwischen 45 cm und 70 und konkret bei 60 cm.
Auch die Ausführung der Winddämmung (7) aus einzelnen Elementen dient dem modularen Aufbau der Einrichtung (1). Dadurch, dass die Länge (L2) der Winddämmung (7) mindestens dem größten Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) eines Fahrwegelements entspricht, wird eine vollständige Abdeckung des Schienenkopfs (305) erreicht, ohne dass Lücken zwischen den einzelnen Elementen der Winddämmung (7) entstehen. Die Winddämmung (7) kann in einer besonderen Ausführungsform ohne individuelle Kürzungen den Gegebenheiten vor Ort angepasst werden. Dies ist in einfacher Art und Weise ohne besondere Werkzeuge vor Ort möglich, indem die benachbarten Windabweiserelemente (701, 703) sich an ihren Enden jeweils überlappen.
Um eine gute Modularität und einfache Montage zu gewährleisten, sind in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) die Windabweiserelemente (701, 703) über ihre Länge (L2) parallel zu der Eisenbahnschiene (3) um einen Winkel (α) und/oder an zumindest einem Ende um einen Winkel (β) gegenüber der idealen Parallelen verschwenkt. Der Winkel (α) beträgt vorzugsweise 1° bis 15°, insbesondere 3° bis 8°. Der Winkel (β) beträgt vorzugsweise 30° bis 85°, insbesondere 40° bis 80°
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) sind die Windabweiserelemente (701, 703) über ihre Länge (L2) parallel zu der Eisenbahnschiene (3) und abwechselnd versetzt durch variablen Abstand (A) zur Eisenbahnschiene (3) montiert.
Die Länge (L2) der Winddämmung (7) kann in diesem Fall länger als der Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) sein, beispielsweise weil an einem Fahrwegeelement mehrere unterschiedlichen Mittenabstände (L3) vorhanden sind, oder weil die Länge (L2) der Winddämmung (7) bewusst größer als der Mittenabstand (L3) gewählt wurde. Indem die Windabweiserelemente (701, 703) im montierten Zustand gegenüber der idealen Parallelen verschwenkt werden oder parallel zur Eisenbahnschiene (3) mit abwechselnd unterschiedlichen Abstand (A) montiert sind, können sie in ihren Endbereichen überlappen und so einen optimalen Windschutz bilden, ohne jeweils individuell angepasst werden zu müssen. Dabei können die Windabweiserelemente (701, 703) entweder als Ganzes um den Winkel (α) verschwenkt sein, d. h. an einem Ende ist der Abstand (A) zur Eisenbahnschiene (3) etwas größer als am anderen Ende, so dass die Windabweiserelemente (701, 703) nicht auf der idealen Parallelen zur Eisenbahnschiene (3) liegen. Die Windabweiserelemente (701, 703) sind in dieser Alternative insgesamt im Wesentlichen geradlinig aufgebaut. Oder die Windabweiserelemente (701, 703) können lediglich in ihrem Endbereich jeweils um den Winkel (β) verschwenkt, bzw. abgeknickt sein, so dass der Großteil der Windabweiserelemente (701, 703) im Wesentlichen geradlinig auf der idealen Parallelen zur Eisenbahnschiene (3) liegt, während nur die Endbereiche abgeknickt sind. Die abgeknickten Endbereiche können sich dann überlappen, so dass ein optimaler Windschutz gebildet wird.
Die Windabweiserelemente (701, 703) sind vorzugsweise als Bürsten und/oder Lamellen ausgeführt. Sowohl Bürsten als auch Lamellen stellen keine starren Elemente dar, sondern bieten die nötige Flexibilität, dass sich die Windabweiserelemente (701, 703), insbesondere die unteren Windabweiserelemente (703), optimal an den Untergrund anlegen können. Andererseits erzeugen sowohl Bürsten als auch Lamellen bei Biegung eine Spannung, die als Federspannung zum Anlegen der Winddämmung (5) an die Eisenbahnschiene (3) genutzt wird.
Dabei gewährleisten die Bürsten/Lamellen der oberen Windabweiserelemente (701), bei denen die Bürsten/Lamellen vom Schienenfuß (301) zum Schienenkopf (305) verlaufen, einen sehr guten Windschutz für den Schienenkopf (305), insbesondere für den von der zugeordneten Wärmedämmung (5) nicht abgedeckten Teilbereich des Schienenkopfs (305) im Bereich der Schwellen (307). Ferner können sich die Bürsten/Lamellen der unteren Windabweiserelemente (703), die vom Schienenkopf (305) zum Schienenfuß (301) verlaufen, flexibel um die aus dem Schotterbett herausragenden Außenseiten der Schwellen (307) anordnen und sich auf das Schotterbett selbst auflegen und dadurch einen sehr guten Windschutz für den Schienenfuß (301), insbesondere für den im Bereich der Schwellen (307) nicht durch die zugeordnete Wärmedämmung (5) abgedeckten Schienenfuß (301) gewährleisten. In den Schwellenfächern (309) legen sich die Bürsten/Lamellen an das unebene Schotterbett an und bieten hier ebenso einen optimalen Windschutz.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) sind die Windabweiserelemente (701, 703) gleich, d. h. symmetrisch geformt aufgebildet. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Windabweiserelemente (701, 703) wird der Realisierungsaufwand der Einrichtung (1) deutlich reduziert, da im Wesentlichen nur eine Art von Windabweiserelement (701, 703) hergestellt werden muss, das universell im Rahmen der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) einsetzbar ist.
Für die Bürsten bzw. Lamellen der Windabweiserelemente (701, 703) finden widerstandsfähige Materialien Anwendung, die einerseits wetterbeständig und mechanisch stabil sind, andererseits aber die nötige Flexibilität zum Anlegen an die Schwellen (307) und das Schotterbett aufweisen. Bevorzugte Materialien sind Kunststoffe bzw. Kunststoffe mit Metallkern.
In einer weiteren Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Einrichtung (1) mit einer Temperiereinheit für Fahrwegelemente kombiniert. Derartige Temperiereinheiten bestehen aus Wärmeübertrager (11) mit Vor- und Rücklauf für flüssige oder gasförmige Heizmedien, die an der Eisenbahnschiene (3) mittels Befestigungsklemme (10) befestigt werden. Die Halterung (903) der erfindungsgemäßen Einrichtung (1) wird form- und kraftschlüssig mit dem Klemmkopf (1001) der Befestigungsklemme (10) für den Wärmeübertrager (11) verbunden. Alternativ ist die Halterung (903) konstruktiv im Klemmkopf (1001) der Befestigungsklemme (10) integriert, sodass die Halterung (903) und der Klemmkopf (1001) der Befestigungsklemme (10) aus einem Teil bestehen.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Montieren einer erfindungsgemäßen Einrichtung (1) an einer Eisenbahnschiene (3). Das Verfahren umfasst die Schritte

a) Verbinden eines Schienenfuß-Dämmelements (503) mit der Winddämmung (7) über eine Befestigungsvorrichtung (9),
b) Anordnen zumindest eines Schienensteg-Dämmelements (501) an zumindest einem Teil des Schienenstegs (303) der Eisenbahnschiene (3),
c) Anordnen zumindest eines Schienenfuß-Dämmelements (503) an der Eisenbahnschiene (3), so dass das Schienenfuß-Dämmelement (503) den Schienenfuß (301) der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise umgreift und ferner zumindest teilweise an dem Schienensteg-Dämmelement (501) anliegt, wobei zumindest eine mittels einer Halterung (903) mit der Befestigungsvorrichtung (9) verbundene Winddämmung (7) sich durch einen Scharniermechanismus (905) und/oder durch eine gelöste Schraubverbindung (908) von der Eisenbahnschiene (3) weg und in einem nach oben bewegten, nicht arretierten Zustand befindet,
d) Anordnen zumindest eines Befestigungsbügel (901), so dass dieser mit einem Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an dem Schienenfuß (301) umgreift und mit dem anderen Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an das Schienensteg-Dämmelement (501) andrückt,
e) Verschieben der Winddämmung (7) in horizontaler Richtung zu der Eisenbahnschiene (3) hin und im Wesentlichen gleichzeitig Klappen der Winddämmung (7) vertikal nach unten, so dass zumindest ein vertikal unteres Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, unter Biegespannung aufliegt,
f) Arretieren des Scharniermechanismus' (905) und/oder der Schraubverbindung (908), so dass die Winddämmung (7) form- und/oder kraftschlüssig mit der Wärmedämmung (5) verbunden ist und über die Befestigungsvorrichtung (9) eine Federspannung in Richtung der Eisenbahnschiene auf die Wärmedämmung (5) ausübt.

In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Montieren einer erfindungsgemäßen Einrichtung (1) an einer Eisenbahnschiene (3) mit zumindest einer Temperiereinheit. Das Verfahren umfasst die Schritte

g) Anordnen zumindest eines Wärmeübertragers (11) an dem Schienensteg (303) der Eisenbahnschiene (3),
h) Anordnen zumindest eines Schienensteg-Dämmelements (501) an zumindest einem Teil des Schienenstegs (303) der Eisenbahnschiene (3),
i) Anordnen des zumindest einen Schienenfuß-Dammelements (503) an der Eisenbahnschiene (3), so dass das Schienenfuß-Dammelement (503) den Schienenfuß (301) der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise umgreift und ferner zumindest teilweise an dem Schienensteg-Dämmelement (501) anliegt,
j) Anordnen zumindest eines Befestigungsbügels (901), so dass dieser mit einem Ende das Schienenfuß-Dammelement (503) an dem Schienenfuß (301) umgreift und mit dem anderen Ende das Schienenfuß-Dammelement (503) an das Schienensteg-Dämmelement (501) andrückt,
k) Befestigen des zumindest einen Wärmeübertragers (11) an der Eisenbahnschiene (3) über eine Befestigungsklemme (10),
l) Verbinden einer Winddämmung (7) über eine Befestigungsvorrichtung (9) mit einer Befestigungsklemme (10) des Wärmeübertragers (11), wobei zumindest eine mittels einer Halterung (903) mit der Befestigungsvorrichtung (9) verbundene Winddämmung (7) sich durch einen Scharniermechanismus (905) und/oder durch eine gelöste Schraubverbindung (908) von der Eisenbahnschiene (3) weg und in einem nach oben bewegten, nicht arretierten Zustand befindet,
m) Verschieben der Winddämmung (7) in horizontaler Richtung zu der Eisenbahnschiene (3) hin und im Wesentlichen gleichzeitig Klappen der Winddämmung (7) vertikal nach unten, so dass zumindest ein vertikal unteres Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, unter Biegespannung aufliegt,
n) Arretieren des Scharniermechanismus' (905) oder der Schraubverbindung (908), so dass die Winddämmung (7) form- und/oder kraftschlüssig mit der Wärmedämmung (5) verbunden ist und über die Befestigungsvorrichtung (9) eine Federspannung in Richtung der Eisenbahnschiene auf die Wärmedämmung (5) ausübt.

Mit dem alternativen, bzw. sich ergänzenden erfindungsgemäßen Verfahren ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine erfindungsgemäße Einrichtung (1) an einer Eisenbahnschiene (3) zu montieren, so dass ein sehr effektiver Windschutz für den Schienenkopf (305) und für den Schienenfuß (301) bereitgestellt wird, vor allem auch im Bereich der Schwellen (307). Dadurch werden die Wärmeverluste durch Wärmestrahlung und Konvektion an der Eisenbahnschiene (3) deutlich reduziert.
Zudem wird in Schritt e) das untere Windabweiserelement (703) auf der Schwelle (307) bzw. dem Schotterbett aufgelegt und durchgebogen, so dass es unter Biegespannung steht und seinerseits eine Federspannung erzeugt, welche die Wärmedämmung (5) zusätzlich an die Eisenbahnschiene (3) andrückt. Dies dient der zusätzlichen Erhöhung der Befestigungssicherheit an der Eisenbahnschiene (3), da bei Schnellfahrtstrecken mit gefahrenen Geschwindigkeiten von ca. 300 km/h hohe dynamische Kräfte entstehen, die sonst zum Lösen von über nur durch Klemmen befestigten Wärmedämmelementen führen können.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Auswechseln der Winddämmung (7) bei montierter Wärmedämmung (5) für Instandsetzungsarbeiten, indem die Winddämmung (7) im nicht arretierten Zustand an der Befestigungsvorrichtung (9) ab- und aufsteckbar ist.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung (1) zur Wind- und Wärmedämmung kann bausteinartig, d. h. modular an jeder Eisenbahnschiene (3), insbesondere an Fahrwegelementen, universell und ohne Anpassungsarbeiten und dadurch sehr einfach und zeitsparend montiert werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Eisenbahnschiene (3) mit einer daran montierten erfindungsgemäßen Einrichtung (1) zur Wärme- und Winddämmung.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittansicht einer Eisenbahnschiene 3 mit einer daran montierten Wärmedämmung 5 der Einrichtung 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung,
2 eine schematische Querschnittansicht einer Eisenbahnschiene 3 mit einer daran montierten Einrichtung 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung,
3 eine schematische Querschnittansicht der in 2 gezeigten Einrichtung 1 mit einer Winddämmung 7 im nicht arretierten Zustand,
4a eine schematische Längsschnittdraufsicht der in 1 gezeigten Eisenbahnschiene 3 mit der daran montierten Einrichtung 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung,
4b schematische Teilansichten B und C der in 1 gezeigten Einrichtung 1,
5 eine schematische Querschnittansicht einer Eisenbahnschiene 3 mit einer daran montierten Wärmedämmung 5 der Einrichtung 1 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
6 eine schematische Querschnittansicht einer Eisenbahnschiene 3 mit Temperiereinheit mittels Wärmeübertrager 11 mit einer daran montierten Einrichtung 1 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Eisenbahnschiene 3 mit einer daran montierten Wärmedämmung 5 der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Die Schnittebene verläuft senkrecht zu der Eisenbahnschiene 3 und liegt entlang der Eisenbahnschiene 3 in dem Bereich zwischen den Schwellen 307 eines Schwellenfachs 309.
Die Einrichtung 1 umfasst ein Schienensteg-Dämmelement 501 und ein Schienenfuß-Dämmelement 503. Die Schienensteg-Dämmelemente 501 und die Schienenfuß-Dämmelemente 503 sind so geformt, dass sie zueinander parallel liegend an der Eisenbahnschiene 3 montiert werden können. Dabei können die Schienensteg-Dämmelemente 501 so geformt sein, dass sie im montierten Zustand den Schienensteg 303 und zumindest einen Teilbereich des Schienenkopfes 305 entlang der Eisenbahnschiene 3 durchgehend abdecken, wie dies beispielsweise in 3 dargestellt ist. Alternativ können das Schienensteg-Dämmelemente 501 und das Schienenfuß-Dämmelement 503 so ausgebildet sein, dass die den Schienenkopf 305 vollständig freihalten und nur einen Teil des Schienenstegs 303 abdecken, wie es in 1 dargestellt ist.
Ferner sind die Schienenfuß-Dämmelemente 503 jeweils kürzer als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schwellen 307 geformt und so ausgebildet, dass sie im montierten Zustand einen Teilbereich der der Eisenbahnschiene 3 abgewandten Außenseite der zugeordneten Schienensteg-Dämmelemente 501 und den Schienenfuß 301 entlang der Eisenbahnschiene 3 in einem Teilbereich zwischen den Schwellen 307 abdecken. Ferner sind die Schienenfuß-Dämmelemente 503 zum formschlüssigen Befestigen an dem Schienenfuß 301 entlang der Eisenbahnschiene 3 in einem Teilbereich zwischen den Schwellen 307 und zum Halten der zugeordneten Schienensteg-Dämmelemente 501 an der Eisenbahnschiene 3 ausgebildet. Jedes Schienenfuß-Dämmelement 503 wird mindestens mittels eines an seinem Außenprofil angepassten Befestigungsbügels 901 an der Eisenbahnschiene 3 fixiert.
Jedes der Schienenfuß-Dämmelemente 503 umfasst mindestens eine Halterung 903, die bei der Herstellung des Schienenfuß-Dämmelementes 503 bereits integriert wurde. Dabei sind die Halterungen 903 so in den entsprechenden Schienenfuß-Dammelementen 503 integriert, dass im montierten Zustand der Schienenfuß-Dämmelemente 503 an der Eisenbahnschiene 3 die Halterungen 903 jeweils an der der Eisenbahnschiene 3 abgewandten Außenseite des entsprechenden Schienenfuß-Dämmelementes 503 angeordnet sind.
2 zeigt schematisch die gesamte Einrichtung 1 in einem an einer Eisenbahnschiene 3 montierten Zustand. Die Winddämmung 7 ist mit ihrer Basis 705 an der Halterung 903 befestigt. Dies kann mittels eines Scharniermechnismus' 905 und/oder einer Schraubverbindung 908 realisiert werden.
An jeder Basis 705 sind zwei entgegengesetzt gerichtete Windabweiserelemente 701, 703 befestigt. Die Windabweiserelemente 701, 703 sind dabei formschlüssig derart an der zugeordneten Basis 705 befestigt, dass sie sich im montierten Zustand des zugeordneten Schienenfuß-Dämmelements 503 jeweils im Abstand A zu diesem Schienenfuß-Dammelement 503 erstrecken. Dabei sind die Windabweiserelemente 701 in einer ersten sich vom Schienenfuß 301 zum Schienenkopf 305 ersteckenden Richtung gerichtet und ragen über den Schienenkopf 305 hinaus. Ferner sind die Windabweiserelemente 703 in einer zweiten sich vom Schienenkopf 305 zum Schienenfuß 301 ersteckenden Richtung gerichtet und ragen bis in die Schwellenfächer 309 und damit in das Schotterbett hinein.
3 zeigt im Wesentlichen die in 2 dargestellte Einrichtung 1, jedoch mit dem Unterschied, dass die Winddämmung 7 zur Montage der Einrichtung 1 in einen nicht arretierten Zustand hochgeklappt und von der Eisenbahnschiene 3 weg verschoben ist. In diesem Zustand kann die Winddämmung 7 vorläufig gelagert werden, um die Einrichtung 1 leicht an der Eisenbahnschiene 3 zu montieren. Die Winddämmung 7 wird bevorzugt um einen Winkel von 10° bis 45°, insbesondere von 10° bis 30° hochgeklappt. Alternativ kann die Winddämmung 7 während der Montage der Einrichtung 1 lose auf den Schwellen 307 aufliegen oder vollständig von der Wärmedämmung 5 gelöst werden.
4a zeigt eine schematische Draufsicht der in der 1 dargestellten Eisenbahnschiene 3 mit der daran montierten Einrichtung 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Es sind vier Schwellen mit unterschiedlichen Mittenabstand 13 zwischen zwei benachbarten Schwellen 307 dargestellt. In einer speziellen Ausführungsform, die in 4a dargestellt ist, ist jede Winddämmung 7 mit zwei Halterungen 903 an der Wärmedämmung 5 befestigt, sowie jede unterschiedliche Überlappung der Winddämmung 7 aufgrund der unterschiedlichen Mittenabstände 13 zwischen zwei benachbarten Schwellen 307 bei einheitlichen Längen 15 der Schienensteg-Dämmelemente 501 und einheitlicher Länge L4 der Schienenfuß-Dämmelemente 503.
Aus der 4a ist ersichtlich, dass die Einrichtung 1 für mehrere aufeinanderfolgende oder alle Schwellenfächer 309 der Eisenbahnschiene 3 jeweils eine Wärmedämmung 5 und eine Winddämmung 7 umfasst. Aus der 4a sind drei aufeinanderfolgende Schwellenfächer 309 erkennbar, zwei weitere Schwellenfächer 309 sind nur teilweise dargestellt. Die Schwellenfächer 309 erstrecken sich jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schwellen 307.
Aus der 4a ist für jede der dargestellten Schwellen 307 jeweils auch die dazugehörigen Befestigungsmittel 311 für die Schienen erkennbar.
Aus der 4a ist auch ersichtlich, dass an der der Eisenbahnschiene 3 abgewandten Außenseite der Schienenfuß-Dämmelemente 503 jeweils zwei Halterungen 903 integriert sind, an denen in Längsrichtung die entgegengesetzt gerichteten Windabweiserelemente 701, 703 angeordnet sind.
In 4b sind die in 4a markierten Teilbereiche B und C im Detail dargestellt. Teilbereich B zeigt zwei benachbarte Winddämmungen 7, die sich nahezu nicht überlappen, sondern im Wesentlichen nahtlos aneinander stoßen. Teilbereich C zeigt eine deutliche Überlappung von zwei benachbarten Winddämmungen 7, in der vorliegenden Ausführungsform von beispielsweise 75 mm.
5 zeigt analog zu 2 eine weitere Ausführung der Einrichtung 1 in einem an einer Eisenbahnschiene 3 montierten Zustand. Zur Durchführung von Gleisstopfarbeiten werden die Eisenbahnschienen 3 angehoben. Das kann mit einer fahrenden Hebeeinrichtung erfolgen, die über Rollen unter den Schienenkopf 305 fasst und die Eisenbahnschienen 3 anhebt. Dafür kann die Wärmedämmung 5 so ausgeführt werden, dass nur ein Teil des Schienenstegs 303 abgedeckt wird und der obere Teil des Schienestegs 303 einschließlich Schienenkopf 305 ungedämmt bleibt. In der 5 sind außerdem parallel und mit nacheinander wechselnden unterschiedlichen Abständen A zur Eisenbahnschiene 3 fixierte Winddämmungen 7 dargestellt. Dazu sind an jeder Befestigungsvorrichtung 9 zwei Fixierungen vorhanden und die Windabweiserelemente 701, 703 überlappen sich an ihren Enden in Längsrichtung der Eisenbahnschiene 3.
6 zeigt schematisch eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 mit einem an einer Eisenbahnschiene 3 montierten Wärmeübertrager 11 mit Vor- und Rücklauf für flüssige oder gasförmige Heizmedien. Die Befestigung des Wärmeübertragers 11 erfolgt mit einer Befestigungsklemme 10 an dem Schienenfuß 301 der Eisenbahnschienen 3. Die Befestigungsklemme 10 besteht aus einem Klemmbügel 1002 und einem Klemmkopf 1001, die mittels Spannschraube 1004 am Schienenfuß fixiert werden. Über ein Druckstück 1005 und ein Federelement 1003 erfolgt über die Befestigungsklemme 10 die Fixierung des Wärmeübertrager 11 an der Eisenbahnschiene 3. Der Klemmkopf 1001 der Befestigungsklemme 10 weist eine Halterung 903 zum Fixieren der Winddämmung 7 auf, so dass im montierten Zustand der Wärmeübertrager 11 an der Eisenbahnschiene 3 die Halterungen 903 jeweils an der der Eisenbahnschiene 3 abgewandten Außenseite des Wärmeübertragers 11 angeordnet ist und daran die Winddämmung 7 fixiert werden können. Der Klemmkopf 1001 kann konstruktiv so gestaltet sein, das die Halterung 903 integrierter Bestandteil des Klemmkopfs 1001 der Befestigungsklemme 10 für den Wärmeübertrager 11 ist.
Bezugszeichenliste

1: Einrichtung zur Wärme- und Winddämmung
3: Eisenbahnschiene
301: Schienenfuß
303: Schienensteg
305: Schienenkopf
307: Schwelle
309: Schwellenfach
311: Befestigungsmittel
5: Wärmedämmung
501: Schienensteg-Dämmelement
503: Schienenfuß-Dämmelement
7: Winddämmung
701: oberes Windabweiserelement
703: unteres Windabweiserelement
705: Basis
9: Befestigungsvorrichtung
901: Befestigungsbügel
903: Halterung
905: Scharniermechanismus
908: Schraubverbindung
909: Bügel
10: Befestigungsklemme
1001: Klemmkopf
1002: Klemmbügel
1003: Federelement
1004: Spannschraube
1005: Druckstück
11: Wärmeübertrager
A: Abstand Winddämmung 7 zu Eisenbahnschiene 3
L1: lichter Abstand zwischen zwei Schwellen 307
L2: Länge der Winddämmung
L3: Mittenabstand zwischen zwei Schwellen 307
L4: Länge Schienenfuß-Dammelements 503
L5: Länge Schienensteg-Dämmelements 501

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011100079 A1 [0004, 0005]
WO 2005/1303384 A1 [0006]

Claims

Einrichtung (1) zur Wärme- und Winddämmung von Eisenbahnschienen (3) umfassend zumindest eine Wärmedämmung (5) zur Montage an einer Eisenbahnschiene (3), die zueinander parallel liegend mindestens ein Schienensteg-Dämmelement (501) und mindestens ein Schienenfuß-Dämmelement (503) aufweist, wobei die Wärmedämmung (5) entlang der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise den Schienenfuß (301) und den Schienensteg (303) bedeckt, und zumindest eine an der Außenseite der Wärmedämmung (5) mittels mindestens einer Befestigungsvorrichtung (9) angeordnete Winddämmung (7), die zumindest zwei im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Windabweiserelemente (701, 703) aufweist, die an einer Basis (705) befestigt sind und sich vertikal in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, wobei das vertikal obere Windabweiserelement (701) über die Höhe des Schienenkopfs (305) hinausragt und das vertikal untere Windabweiserelement (703) unter das Niveau des Schienenfußes (301) hinunter ragt, wobei die Befestigungsvorrichtung (9) einen Befestigungsbügel (901) zum Fixieren der Wärmedämmung (5) und der Winddämmung (7) an der Eisenbahnschiene (3) und eine Halterung (903) für die Winddämmung (7) aufweist und wobei durch die Befestigungsvorrichtung (9) die Winddämmung (7) mit einem horizontalen Abstand (A) von der Wärmedämmung (5) beabstandet und im Wesentlichen parallel zu der Eisenbahnschiene (3) ausgerichtet ist.
Einrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Halterung (903) für die Winddämmung (7) mit dem Schienensteg-Dämmelement (501) und/oder dem Schienenfuß-Dämmelement (503) und/oder mit einer Befestigungsklemme (10) eines Wärmeübertragers (11) form- und kraftschlüssig verbunden ist.
Einrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halterung (903) für die Winddämmung (7) zumindest einen Scharniermechanismus (905) aufweist, der mit der Basis (705) für die Windabweiserelemente (701, 703) über mindestens einen Bügel (909) verbunden ist, so dass die Winddämmung (7) in einem arretierten Zustand mit der Halterung (903) form- und kraftschlüssig verbunden ist und in einem nicht arretierten Zustand vertikal nach oben klappbar und von der Wärmedämmung (5) weg verschiebbar gelagert ist.
Einrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halterung (903) für die Winddämmung (7) mit der Basis (705) und dem zumindest einen Bügel (909) über mindestens eine Schraubverbindung (908) verbunden ist, so dass die Winddämmung (7) bei gelockerter Schraubverbindung (908) vertikal nach oben klappbar und von der Wärmedämmung (5) weg verschiebbar gelagert und/oder steckbar bei gelöster Schraubverbindung (908) auf- und absteckbar ist
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Bügel (909) mit der Basis (705) der Winddämmung (7) in Längsrichtung variabel verbunden sind, so dass die Winddämmung (7) symmetrisch und/oder unsymmetrisch zu einem Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) angeordnet ist.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Winddämmung (7) in einem arretierten Zustand mit dem vertikal unteren Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Gleisbett (309), in dem die Schwellen (307) liegen, aufliegt.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Schienensteg-Dämmelement (501) zumindest eine Länge (L5) hat, die dem größten Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) eines Fahrwegeelements entspricht, auf denen die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Schienenfuß-Dämmelement (503) eine größtmögliche Länge (L4) hat, die dem kleinsten lichten Abstand (L1) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) eines Fahrwegelements entspricht, auf denen die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Schienenfuß-Dämmelement (503) und das Schienensteg-Dammelement (501) an ihren jeweiligen Berührungsflächen senkrecht zur Längsrichtung der Eisenbahnschiene (3) zumindest eine spiegelbildlich angeordnete Vorstehung bzw. Vertiefung aufweisen, die im montierten Zustand ineinandergreifen und/oder rasterförmig ausgebildet sind, so dass dadurch die Schienenfuß-Dämmelemente (503) und Schienensteg-Dämmelemente (501) einer Eisenbahnschiene (3) formschlüssig verbunden sind und dadurch sowohl ein Verrutschen gegeneinander und/oder gegen die Eisenbahnschiene (3) vermieden wird.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Winddämmung (7) zumindest eine Länge (L2) hat, die dem größten Mittenabstand (L3) zwischen zwei benachbarten Schwellen (307) eines Fahrwegeelements entspricht, auf denen die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Windabweiserelemente (701, 703) über ihre Länge (L2) parallel zu der Eisenbahnschiene (3) um einen Winkel (α) und/oder an zumindest einem Ende um einen Winkel (β) gegenüber der idealen Parallelen verschwenkt sind.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Windabweiserelemente (701, 703) über ihre Länge (L2) parallel zu der Eisenbahnschiene (3) und abwechselnd mit unterschiedlichen Abstand (A) zur Eisenbahnschiene (3) angeordnet sind.
Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 wobei die Windabweiserelemente (701, 703) als Bürsten und/oder Lamellen ausgeführt sind.
Verfahren zum Montieren einer Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 an einer Eisenbahnschiene (3), umfassend die Schritte a) Verbinden eines Schienenfuß-Dämmelements (503) mit einer Winddämmung (7) über eine Befestigungsvorrichtung (9), b) Anordnen zumindest eines Schienensteg-Dämmelements (501) an zumindest einem Teil des Schienenstegs (303) der Eisenbahnschiene (3), c) Anordnen des zumindest einen Schienenfuß-Dämmelements (503) an der Eisenbahnschiene (3), so dass das Schienenfuß-Dämmelement (503) den Schienenfuß (301) der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise umgreift und ferner zumindest teilweise an dem Schienensteg-Dämmelement (501) anliegt, wobei zumindest eine mittels einer Halterung (903) mit der Befestigungsvorrichtung (9) verbundene Winddämmung (7) sich durch einen Scharniermechanismus (905) und/oder durch eine gelöste Schraubverbindung (908) von der Eisenbahnschiene (3) weg und in einem nach oben bewegten, nicht arretierten Zustand befindet, d) Anordnen zumindest eines Befestigungsbügels (901), so dass dieser mit einem Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an dem Schienenfuß (301) umgreift und mit dem anderen Ende das Schienenfuß-Dammelement (503) an das Schienensteg-Dämmelement (501) andrückt, e) Verschieben der Winddämmung (7) in horizontaler Richtung zu der Eisenbahnschiene (3) hin und im Wesentlichen gleichzeitig Klappen der Winddämmung (7) vertikal nach unten, so dass zumindest ein vertikal unteres Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, unter Biegespannung aufliegt, f) Arretieren des Scharniermechanismus' (905) oder der Schraubverbindung (908), so dass die Winddämmung (7) form- und/oder kraftschlüssig mit der Wärmedämmung (5) verbunden ist und über die Befestigungsvorrichtung (9) eine Federspannung in Richtung der Eisenbahnschiene auf die Wärmedämmung (5) ausübt.
Verfahren zum Montieren einer Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 an einer Eisenbahnschiene (3) mit zumindest einer Temperiereinheit, umfassend die Schritte g) Anordnen zumindest eines Wärmeübertragers (11) an dem Schienensteg (303) der Eisenbahnschiene (3), h) Anordnen zumindest eines Schienensteg-Dämmelements (501) an zumindest einem Teil des Schienenstegs (303) der Eisenbahnschiene (3), i) Anordnen des zumindest einen Schienenfuß-Dammelements (503) an der Eisenbahnschiene (3), so dass das Schienenfuß-Dämmelement (503) den Schienenfuß (301) der Eisenbahnschiene (3) zumindest teilweise umgreift und ferner zumindest teilweise an dem Schienensteg-Dämmelement (501) anliegt, j) Anordnen zumindest eines Befestigungsbügels (901), so dass dieser mit einem Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an dem Schienenfuß (301) umgreift und mit dem anderen Ende das Schienenfuß-Dämmelement (503) an das Schienensteg-Dämmelement (501) andrückt, k) Befestigen des zumindest einen Wärmeübertragers (11) an der Eisenbahnschiene (3) über eine Befestigungsklemme (10), l) Verbinden einer Winddämmung (7) über eine Befestigungsvorrichtung (9) mit einer Befestigungsklemme (10) des Wärmeübertragers (11), wobei zumindest eine mittels einer Halterung (903) mit der Befestigungsvorrichtung (9) verbundene Winddämmung (7) sich durch einen Scharniermechanismus (905) und/oder durch eine gelöste Schraubverbindung (908) von der Eisenbahnschiene (3) weg und in einem nach oben bewegten, nicht arretierten Zustand befindet, m) Verschieben der Winddämmung (7) in horizontaler Richtung zu der Eisenbahnschiene (3) hin und im Wesentlichen gleichzeitig Klappen der Winddämmung (7) vertikal nach unten, so dass zumindest ein vertikal unteres Windabweiserelement (703) auf mindestens einer Schwelle (307), auf der die Eisenbahnschiene (3) befestigt ist, und/oder auf dem Schotterbett, in dem die Schwellen (307) liegen, unter Biegespannung aufliegt, n) Arretieren des Scharniermechanismus' (905) oder der Schraubverbindung (908), so dass die Winddämmung (7) form- und/oder kraftschlüssig mit der Wärmedämmung (5) verbunden ist und über die Befestigungsvorrichtung (9) eine Federspannung in Richtung der Eisenbahnschiene auf die Wärmedämmung (5) ausübt.
Eisenbahnschiene (3) mit einer daran montierten Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.