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Die Erfindung betrifft eine Zwischenplatte, die dazu vorgesehen ist, in einem Schienenbefestigungspunkt zwischen einem Untergrund und einer Schiene für ein Schienenfahrzeug angeordnet zu werden. Dabei umfasst die Zwischenplatte einen aus einem elastisch nachgiebigen Material bestehenden Zwischenplattenkörper und weist an ihrer Oberseite eine Aufstandfläche auf, die sich in einer Längsrichtung und einer Querrichtung der Zwischenplatte erstreckt. Auf der Aufstandfläche ist im Gebrauch die Schiene abgestützt. Gleichzeitig besitzt die Zwischenplatte eine sich in ihrer Längsrichtung erstreckende Längsseite, an der aus dem Zwischenplattenkörper eine Ausnehmung für eine Führungsplatte ausgenommen ist, die im Gebrauch mit einem zugeordneten Abschnitt in der Ausnehmung sitzt.
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Plattenelemente, wie die erfindungsgemäßen Zwischenplatten, weisen eine Breite und Länge auf, die sehr viel größer sind als ihre Dicke. Zwischenplatten der hier in Rede stehenden Art werden in der Praxis auch als „Zwischenlagen“ bezeichnet. So können sie im jeweiligen Schienenbefestigungspunkt gemeinsam mit weiteren Plattenelementen als Stapel zwischen der Schiene und dem Untergrund angeordnet sein. Die zusätzlichen Plattenelemente können dabei ober- oder unterhalb der Zwischenplatte angeordnet sein, um beispielsweise eine gleichförmige Verteilung der Belastung, eine Minimierung von abrasivem Verschleiß oder einen Höhenausgleich zu bewerkstelligen.
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In der Praxis wird die elastische Nachgiebigkeit der Zwischenplatte so ausgelegt, dass sich in einem Schienenbefestigungspunkt, in dem die zu befestigende Schiene über die Zwischenplatte auf dem Untergrund abgestützt ist, die Schiene unter der Last eines den Befestigungspunkt überfahrenden Schienenfahrzeugs elastisch absenken kann. Diese Möglichkeit einer elastisch nachgiebigen Absenkung und die damit einhergehende Dämpfung von dynamischen Schwingungsbelastungen stellt eine verlängerte Lebensdauer der Schiene insbesondere bei der Befestigung von Schienen auf einem festen Untergrund sicher, wie er beispielsweise durch aus einem Betonwerkstoff oder desgleichen gefertigten Schwellen oder Platten gebildet wird. Schwellen sind dabei typischerweise auf einem herkömmlichen Schotterbett abgestützt. Sie können jedoch auch auf Betonplatten stehen oder die Schienen können direkt auf Platten befestigt sein, an denen die zum Abstützen der Schiene erforderlichen Formelemente, wie Stützschultern und desgleichen, ausgeformt sind. Schotterlose Untergründe, auf denen Schienen abgestützt sind, sind in der Fachsprache auch als „feste Fahrbahnen“ bekannt.
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In einem mit einer Zwischenplatte der hier in Rede stehenden Art ausgerüsteten Schienenbefestigungspunkt dient die jeweilige Führungsplatte zum seitlichen Führen der auf der Zwischenplatte abgestützten Schiene. Dazu ist die Führungsplatte durch geeignete Spannmittel an dem Untergrund fixiert und weist an einer der Schiene zugeordneten Stirnseite eine Anlagefläche auf, gegen die die Schiene mit der Längskante ihres Schienenfußes abgestützt ist. Die Führungsplatte stellt auf diese Weise nicht nur sicher, dass die Schiene ihre Position im jeweiligen Befestigungspunkt beibehält, sondern kann auch dazu genutzt werden, die beim Überfahren der Schiene durch ein Schienenfahrzeug auftretenden dynamischen Querkräfte in den Untergrund abzuleiten.
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Die zum Positionieren der jeweiligen Führungsplatte an der Zwischenplatte vorgesehene Ausnehmung ist durch eine sich in der Längsrichtung der Zwischenplatte erstreckende Längsseitenfläche sowie durch zwei in Querrichtung der Zwischenplatte sich erstreckende Querseitenflächen begrenzt, die in der Längsrichtung der Zwischenplatte zueinander beabstandet sind und in jeweils einem Eckbereich mit der Längsseitenfläche der Ausnehmung zusammentreffen. Auf diese Weise ist im Gebrauch der in der Ausnehmung sitzende Abschnitt der Führungsplatte an seiner der Schiene zugeordneten Stirnseite durch die Längsseitenfläche und an seinen in Längsrichtung der Zwischenplatte beabstandeten Seiten von den Querseitenflächen der Ausnehmung eingefasst und dementsprechend die Position der Zwischenplatte in Relation zu der Führungsplatte und damit einhergehend auch in Relation zum Untergrund gesichert, an dem die Führungsplatte fixiert ist.
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Beispiele für Zwischenplatten der hier in Rede stehenden Art und damit ausgestattete Schienenbefestigungspunkte sind in der Broschüre „Entspannt unterwegs mit cellentic - Zwischenlagen und Zwischenplatten für hochelastische Schienenbefestigungssysteme“, Stand 08/2016, dargestellt, die die Anmelderin unter der URL „https://www.vossloh.com/01_product_finder/ VFS/cellentic/Vos_cellentic_Broschuere_DE.pdf“ zum Download bereitgestellt hat.
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Die bekannten Zwischenplatten weisen in der Regel in Draufsicht betrachtet eine H-Form auf, bei der vom in der Draufsicht rechteckigen Zwischenplattenkörper an den beiden Längsseiten jeweils zwei Abschnitte in Querrichtung der Zwischenplatte abstehen, die zwischen sich jeweils eine Ausnehmung für die Positionierung jeweils einer Führungsplatte begrenzen. Dabei können in den Zwischenplattenkörper zusätzliche Dämpfungselemente eingesetzt sein, durch die ein bestimmtes Dämpfungsverhalten der Zwischenplatte eingestellt werden kann. Bei Ausführungen, in denen keine derartigen zusätzlichen Elemente mit dem Zwischenplattenkörper verbunden sind, besteht die Zwischenplatte nur aus dem Zwischenplattenkörper.
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Typischerweise sind die Zwischenplattenkörper von Zwischenplatten der hier in Rede stehenden Art einstückig aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk („EPDM“), einem Polyurethan-Kunststoff („PUR“) oder einem EthylenVinylacetat-Copolymer-Kunststoff (EVAC) gefertigt. Es sind allerdings auch Zwischenplatten bekannt, die aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind, um ein bestimmtes Dämpfungsverhalten zu erzielen (
DE 101 10 970 A1 ,
WO 2005/010277 A1 ).
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In Schienenbefestigungspunkten eingesetzte elastische Zwischenplatten sind hohen Belastungen ausgesetzt. So werden die Schienen bei ihrer Montage auf den Zwischenplatten hin und her verschoben, um sie in bestimmte Befestigungspositionen zu bewegen. Hinzu kommen nach der Montage in Längsrichtung der Schiene wirksame Schubbelastungen, die als Folge der durch Temperaturveränderungen eintretenden Längenänderungen der Schiene oder als Folge der dynamischen Kräfte auftreten, die sich beim Überfahren der Schiene durch ein Schienenfahrzeug einstellen. Als besonders problematisch hat sich dabei die ungünstige Reibpaarung erwiesen, die zwischen der Aufstandfläche der Zwischenlage und dem auf ihr stehenden Schienenfuß besteht.
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So kann die zwischen Schienenfuß und Zwischenplatte herrschende Reibung so stark ansteigen, dass die Zwischenplatte und der Schienenfuß förmlich aneinander „kleben“ mit dem Ergebnis, dass die Zwischenplatte jeder Längsbewegung der Schiene folgt. Die dabei zurückgelegten Längendistanzen können so groß sein, dass das im Bereich der für die Führungsplatte vorgesehenen Ausnehmung der Zwischenplatte zwischen den Querseitenflächen und der jeweils zugeordneten Seite der in der Ausnehmung sitzenden Führungsplatte standardmäßig vorhandene Spiel nicht zum Ausgleich der Längsverschiebung der Zwischenplatte ausreicht. In Folge dessen kommt der in Vorschubrichtung hintere, die Ausnehmung begrenzende und über den Schienenfuß frei hinausstehende Abschnitt der Zwischenplatte mit seiner Querseitenfläche zur Anlage an die am Untergrund fixierte Führungsplatte. Bei fortgesetzter Längsbewegungen entstehen dann in dem betroffenen Abschnitt hohe Zugbelastungen. Diese können so stark ansteigen, dass es zum Ein- oder Abreißen des betroffenen Abschnitts kommt.
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Zur Lösung dieses Problems ist in der
DE 10 2009 055 070 A1 ein nach Art einer Zwischenplatte ausgebildetes mehrschichtiges Dämpfungselement vorgeschlagen worden, das einen Grundkörper, eine Gleitschicht und eine verschleißarme Schicht umfasst. Die reibungsmindernde Gleitschicht ist auf der Oberseite des Dämpfungselementes angeordnet und der Unterseite des Schienenfußes zugeordnet. Sie soll sicherstellen, dass die Schiene bei Längsbewegungen über das Dämpfungselement rutschen kann und so verhindern, dass das Dämpfungselement während der Montage des Gleises aus dem Zwischenraum zwischen der Schiene und der Schwelle herauswandert. Dazu wird in mindestens einem zusätzlichen Arbeitsgang die Gleitschicht in geeigneter Weise auf den Grundkörper aufgebracht oder durch eine gezielte Modifikation der Oberfläche erzeugt, an der die Aufstandfläche für die Schiene vorgesehen ist.
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Vor dem Hintergrund des voranstehenden Standes der Technik hat sich die Aufgabe ergeben, mit einfachen Mitteln eine kostengünstig herstellbare Zwischenplatte zu schaffen, bei der die Gefahr einer Beschädigung in Folge von Längenbewegungen im praktischen Einsatz minimiert ist.
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Die Erfindung hat diese Aufgabe durch eine Zwischenplatte gelöst, die mindestens die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt.
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Als weitere Aufgabe sollte ein Schienenbefestigungspunkt mit einer Zwischenlage vorgeschlagen werden, die mit einfachen Mitteln gegen eine Zerstörung in Folge der unvermeidbaren Längenbewegungen der Schiene geschützt ist.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, dass in einem derartigen Schienenbefestigungspunkt eine in erfindungsgemäßer Weise gestaltete Zwischenplatte zum Einsatz kommt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden wie der allgemeine Erfindungsgedanke nachfolgend im Einzelnen erläutert.
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Eine erfindungsgemäße Zwischenplatte zur Anordnung zwischen einem Untergrund und einer Schiene für ein Schienenfahrzeug in einem Schienenbefestigungspunkt weist demnach in Übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik einen aus einem elastisch nachgiebigem Material bestehenden Zwischenplattenkörper und eine sich in einer Längsrichtung und einer Querrichtung der Zwischenplatte über deren Oberseite erstreckende Aufstandfläche, auf der im Gebrauch die Schiene abgestützt ist, sowie mindestens eine sich in der Längsrichtung der Zwischenplatte erstreckende Längsseite auf, an der aus dem Zwischenplattenkörper eine Ausnehmung für eine Führungsplatte ausgenommen ist, die im Gebrauch mit einem zugeordneten Abschnitt in der Ausnehmung sitzt und zum seitlichen Führen der im Gebrauch auf der Zwischenplatte abgestützten Schiene vorgesehen ist, wobei die Ausnehmung durch eine sich in der Längsrichtung der Zwischenplatte erstreckende Längsseitenfläche sowie durch zwei in Querrichtung der Zwischenplatte sich erstreckende Querseitenflächen begrenzt ist, die in der Längsrichtung der Zwischenplatte zueinander beabstandet sind und in jeweils einem Eckbereich mit der Längsseitenfläche der Ausnehmung zusammentreffen.
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Erfindungsgemäß nimmt dabei der in der Längsrichtung der Zwischenplatte gemessene Abstand der Querseitenflächen der Ausnehmung ausgehend von den Eckbereichen zu, in denen die Querseitenflächen jeweils mit der Längsseitenfläche der Ausnehmung zusammentreffen.
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Bei einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte ist also in Draufsicht auf die Aufstandfläche der Zwischenplatte gesehen die an der jeweiligen Längsseite ausgenommene Ausnehmung nach Art eines Trichters geformt, so dass der Abstand zwischen den die Ausnehmung begrenzenden Querseitenflächen im Bereich der an die Längsseitenfläche der Ausnehmung angrenzenden Enden der Querseitenflächen am kleinsten, wogegen er im Bereich der freien, der längsseitigen Öffnung der Ausnehmung zugeordneten Endabschnitte der Querseitenflächen am größten ist.
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Diese erfindungsgemäße Formgebung hat zur Folge, dass im Gebrauch, wenn eine Führungsplatte mit ihrem zugeordneten Abschnitt in der Ausnehmung sitzt, im Bereich der Kanten, in denen die Schiene und der Längsseitenfläche der Ausnehmung zugeordnete Stirnfläche der Führungsplatte mit der jeweils angrenzenden Seitenfläche der Führungsplatte zusammentrifft, ein geringerer Abstand zwischen der jeweiligen Querseitenfläche der Ausnehmung und der zugeordneten Seitenfläche der Führungsplatte besteht, wogegen der Abstand im Bereich der freien Enden der Querseitenflächen der Ausnehmung zur jeweils zugeordneten Seitenfläche der Führungsplatte beträchtlich größer ist.
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Kommt es nun zu einer Längsverschiebung der Schiene und wird die Zwischenplatte aufgrund der zwischen ihr und der Schiene herrschenden Reibung durch diese Bewegung ebenfalls in ihrer Längsrichtung verschoben, so kann sich die Führungsplatte aufgrund der elastischen Eigenschaften ihres Zwischenplattenkörpers auch im Bereich der Abschnitte verformen, an denen die die jeweilige Ausnehmung seitlich begrenzenden Querseitenflächen ausgebildet sind. Dies wird bei erfindungsgemäßer Ausrichtung der Querseitenflächen dadurch ermöglicht, dass der in Folge der Längsbewegung jeweils zur Anlage an die Führungsplatte kommende Abschnitt des Grundkörpers mit seiner jeweiligen Querseitenfläche aufgrund deren in Bezug auf die zugeordnete Seitenfläche der Führungsplatte schrägen Ausrichtung entlang der zugeordneten Kante der Führungsplatte gleiten kann. Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Zwischenplattenkörpers wird die Zwischenplatte dabei im Umfeld des gleitenden Kontakts komprimiert. Infolgedessen treten dort keine Zugspannungen, sondern Druckbelastungen auf, die vom Werkstoff des Zwischenplattenkörpers wesentlich besser aufgenommen werden können, als hohe Zugspannungen.
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Eine erfindungsgemäße Zwischenplatte kann daher über eine bestimmte Längendistanz in ihrer Längsrichtung entlang der jeweiligen Führungsplatte verschoben werden, ohne dass es im Bereich des Übergangs zwischen den Querseitenflächen und der Längsseitenfläche der Ausnehmung zu einer übermäßigen Belastung kommt. Im Ergebnis wird so alleine durch die erfindungsgemäße Formgebung einer Zwischenplatte die Gefahr einer Zerstörung der Platte minimiert, ohne dass weitere Maßnahmen, wie die Erzeugung oder der zusätzliche Auftrag einer Gleitschicht oder desgleichen, erforderlich sind.
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Die in Bezug auf die Längsausrichtung der Zwischenplatten erfindungsgemäß schräg verlaufenden Querseitenflächen der Ausnehmung können in jeder geeigneten Weise so geformt sein, dass der erfindungsgemäß angestrebte Zweck erzielt wird, der, wie erläutert, darin besteht, im Fall einer Längsverschiebung ein mit möglichst geringem Widerstand ablaufendes Entlanggleiten der Querseitenfläche an der Führungsplatte zu ermöglichen. In dieser Hinsicht als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der in der Längsrichtung der Zwischenplatte gemessene Abstand der Querseitenflächen der Ausnehmung ausgehend von den Eckbereichen stetig zunimmt, in denen die Querseitenflächen jeweils mit der Längsseitenfläche der Ausnehmung zusammentreffen. Durch einen im Wesentlichen sprungfreien Verlauf der Querseitenflächen vom jeweiligen Eckbereich, in dem sie auf die Längsseitenfläche der Ausnehmung treffen, bis zu ihrem der längsseitigen Öffnung der Ausnehmung zugeordneten anderen Ende ist ein gleichmäßiges, ruckfreies Entlanggleiten gewährleistet, so dass die Gefahr plötzlich auftretender Spannungsspitzen im aufgrund der Längsbewegung jeweils an der Führungsplatte anliegenden Abschnitt der Zwischenplatte weitestgehend minimiert ist.
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Dieser Effekt lässt sich dadurch besonders sicher erzielen, dass die Querseitenflächen geradlinig eben ausgebildet sind und in Draufsicht auf die Aufstandfläche der Zwischenplatte betrachtet mit einer sich in der Längsrichtung der Zwischenplatte erstreckenden Längsachse einen Öffnungswinkel einschließt, der mehr als 90° beträgt. Als besonders praxisgerecht haben sich dabei Öffnungswinkel von bis zu 165°, insbesondere bis zu 160°, erwiesen, wobei sich bei einem Mindestöffnungswinkel von mindestens 145°, insbesondere mindestens 150°, wie beispielsweise mindestens 155°, die Vorzüge der Erfindung besonders sicher einstellen.
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Die durch Kerben im Bereich der Ecken, in denen die Querseitenflächen mit der Längsseitenfläche der Ausnehmung zusammentreffen, sich ergebende Gefahr von Rissbildung kann dadurch zusätzlich minimiert werden, dass die betreffenden Eckbereiche ausgerundet sind, so dass die Querseitenflächen jeweils sprungfrei an den ihnen jeweils zugeordneten Endbereich der Längsseitenfläche angeschlossen sind. Zu diesem Zweck kann die Ausrundung in den Eckbereichen als konkave Einwölbung in die Zwischenplatte eingeformt sein.
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Kommt es in der Praxis zu Längsbewegungen, die so groß sind, dass die Zwischenplatte über eine Längendistanz verschoben wird, die größer ist als die in Längsrichtung der Zwischenplatte gemessene Länge der Abschnitte, an denen die die Ausnehmung begrenzenden Querseitenflächen vorgesehen sind, so kann die Gefahr einer Beschädigung bei einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte dadurch minimiert werden, dass der Abstand zwischen den von der Längsseitenfläche der Ausnehmung abgewandten Enden gleich der der Querseitenseitenflächen der Ausnehmungen der in Längsrichtung gemessenen Länge der Zwischenplatte ist. Bei dieser Ausgestaltung verlaufen die Querseitenflächen somit derart schräg, dass sie mit den von der Ausnehmung abgewandten Seitenflächen des jeweiligen sie tragenden Abschnitts der Zwischenplatte bzw. des Zwischenplattenkörpers einen spitzen Winkel einschließen und der betreffende Abschnitt in Draufsicht gesehen dementsprechend dreiecksförmig ausgebildet ist.
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In bestimmten Einbausituationen kann es sinnvoll sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte nur an einer ihrer Längsseiten eine Ausnehmung für die Positionierung des zugeordneten Abschnitts einer Führungsplatte ausgenommen ist. Dies kann beispielsweise bei Schienenbefestigungspunkten zweckmäßig sein, bei denen großflächige elastische Zwischenlagen aus zwei oder mehr Zwischenplatten zusammengesetzt werden. Dies kann sich beispielsweise im Bereich von Weichenbefestigungen oder desgleichen ergeben. Für konventionelle Schienenbefestigungspunkte, bei denen jeder Längsseite der zu befestigenden Schiene jeweils eine Führungsplatte zugeordnet ist, sind erfindungsgemäße Zwischenplatten in Draufsicht auf die Aufstandfläche und in Bezug auf eine zentrale Längsachse spiegelsymmetrisch geformt, so dass an ihren beiden Längsseiten jeweils eine Ausnehmung für die dort zu positionierende Führungsplatte ausgenommen ist. Dabei erweist es sich im Hinblick auf die Einfachheit der Montage und die Vermeidung von Fehlern bei der Ausrichtung der Zwischenplatte als besonders sinnvoll, wenn die Zwischenplatte in Draufsicht auf die Aufstandfläche und in Bezug auf den Mittelpunkt der Aufstandfläche punktsymmetrisch geformt ist.
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Der Zwischenplattenkörper einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte lässt sich wie die aus dem Stand der Technik bekannten Zwischenplatten aus EPDM, PUR oder EVAC herstellen. Praktische Versuche haben gezeigt, dass gerade bei aus diesen elastischen Werkstoffen bestehenden, in erfindungsgemäßer Weise geformten Zwischenplatten die Gefahr einer Zerstörung durch die bei einer Längsverschiebung der Schiene und die damit einhergehenden Belastungen der Zwischenplatten minimiert ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Zwischenplatte aus EPDM geformt ist.
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Ein erfindungsgemäßer Schienenbefestigungspunkt, in dem eine Schiene für ein Schienenfahrzeug auf einem Untergrund abgestützt ist, umfasst dementsprechend eine erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenplatte, wobei die Längsrichtung der Zwischenplatte gleich der Längsrichtung der Schiene ausgerichtet ist und wobei in der aus der Zwischenplatte jeweils ausgenommenen Ausnehmung eine die Schiene seitlich führende Führungsplatte mit ihrem der Ausnehmung zugeordneten Abschnitt sitzt. Auf der Führungsplatte kann dabei in an sich bekannter Weise ein Federelement, wie eine Spannklemme, abgestützt sein, welches eine zum federnd elastischen Niederhalten der Schiene auf dem Untergrund ausreichende Niederhaltekraft auf die Schiene ausübt. Das Federelement kann dabei mittels eines geeigneten Spannelements, wie beispielsweise einer Schwellenschraube oder desgleichen, gemeinsam mit der zugeordneten Führungsplatte gegen den Untergrund verspannt sein. Zu diesem Zweck kann in den Untergrund ein Dübel oder desgleichen eingelassen sein, in oder an dem das betreffende Spannmittel eingeschraubt oder in anderer geeigneter Weise festgelegt wird.
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Mit der Erfindung steht eine elastische Zwischenplatte für die Abstützung einer Schiene für ein Schienenfahrzeug in einem Schienenbefestigungspunkt zur Verfügung, die problemlos in konventionelle Schienenbefestigungspunkte eingebaut werden kann und dabei aufgrund seiner Gestaltung gegen eine Zerstörung auch dann geschützt ist, wenn es in Folge von Längsbewegung der Schiene zu einer Längsverschiebung der Zwischenplatte kommt. Dies gilt selbst dann, wenn die Zwischenplatte aufgrund der Verschiebung in den seitlich durch dort positionierte Führungsplatten begrenzten Raum gezogen wird. In diesem Fall verformen sich die nach Art von Ohren von einem zentralen Abschnitt des Zwischenplattenkörpers abstehenden Abschnitte der Zwischenplatte, die Querseitenflächen tragen, welche die für die jeweilige Führungsplatte an der jeweiligen Längsseite der Zwischenplatte ausgenommene Ausnehmung seitlich begrenzen, derart, dass die Zwischenplatte im betreffenden Bereich aufgrund der ihr eigenen Elastizität komprimiert wird. Dieser Vorgang erlaubt es der Zwischenplatte, sich weit in Längsrichtung zu bewegen, ohne dass es zum An- oder Abreißen der die Querseitenflächen tragenden Abschnitte kommt.
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Gleichzeitig zieht die erfindungsgemäß bei einer Längsverschiebung der Zwischenplatte einsetzende Kompression des Zwischenplattenmaterials eine Erhöhung des zwischen den aneinander anliegenden Flächen der jeweiligen Führungsplatte und der Zwischenplatte mit sich und führt damit einhergehend zu einem höheren Reibwiderstand. Hierdurch wird die Neigung der Zwischenplatte zum Durchrutschen durch den seitlich von den Führungsplatten begrenzten Raum gemindert mit der Folge, dass die Zwischenplatte ihren ordnungsgemäßen Platz beibehält bzw. in diesen sich zurückbewegt, wenn der zwischen Schiene und Zwischenplatte wirkende Reibwiderstand kleiner wird als der zwischen den Führungsplatten und der Zwischenplatte wirkende.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen dabei jeweils schematisch:
- 1 eine Zwischenplatte in Draufsicht;
- 2 die Zwischenplatte in seitlicher, auf eine ihrer Längsseiten gerichtete Ansicht;
- 3 die Zwischenplatte in einem Schnitt entlang der in 1 eingezeichneten Schnittlinie X-X;
- 4 einen Schienenbefestigungspunkt in einem Schnitt quer zur Längserstreckung der in dem Schienenbefestigungspunkt befestigten Schiene;
- 5 den Schienenbefestigungspunkt gemäß 4 in einer Draufsicht;
- 6 den Schienenbefestigungspunkt gemäß 5 in einer der 5 entsprechenden Darstellung im Normalzustand;
- 7 den Schienenbefestigungspunkt gemäß 5 in einer der 6 entsprechenden Darstellung bei Einsetzen einer Längsbewegung der in dem Schienenbefestigungspunkt befestigten Schiene;
- 8 den Schienenbefestigungspunkt gemäß 5 in einer der 6 und 7 entsprechenden Darstellung nach fortgesetzter Längsbewegung der in dem Schienenbefestigungspunkt befestigten Schiene.
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Die in den 1 - 3 dargestellte Zwischenplatte 1 besteht aus einem in konventioneller Weise einstückig aus einem EPDM-Material gefertigten Zwischenplattenkörper und ist in Bezug auf den zentralen Mittelpunkt M an ihrer Oberseite punktsymmetrisch geformt. Die Zwischenplatte 1 weist dabei in Draufsicht auf die Zwischenplatte 1 (1) betrachtet eine rechteckige, in 1 durch gestrichelte Linien angedeutete Grundform mit zwei achsparallel zueinander und zu einer zentralen Längsachse LA ausgerichteten Längsseiten L1,L2 sowie zwei quer dazu ausgerichteten Schmalseiten S1,S2 auf.
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Die Dicke DZ der Zwischenplatte 1 ist sehr viel kleiner als die Länge LZ und die in Querrichtung Q gemessene Breite BZ der Zwischenplatte 1. So gilt für das Verhältnis DZ/LZ beispielsweise 1/15≤ DZ/LZ ≤ 1/30, insbesondere 1/25 ≤ DZ/LZ ≤ 1/20.
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An den Längsseiten L1,L2 ist aus der Zwischenplatte 1 jeweils eine Ausnehmung 2,3 ausgenommen. Die Ausnehmungen 2,3 erstrecken sich jeweils über die Dicke DZ der Zwischenplatte 1. Sie sind an ihrer Längsseite jeweils durch eine Längsseitenfläche 4a,4b begrenzt, die in Längsrichtung L der Zwischenplatte 1 achsparallel zur Längsachse LA verlaufen. Mit ihren Endabschnitten 5a,5b,6a,6b trifft die Längsseitenfläche 4a,4b jeweils auf eine Querseitenfläche 7a,7b,8a,8b, durch welche die jeweilige Ausnehmung 2,3 jeweils seitlich begrenzt ist.
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Die Querseitenflächen 7a,7b,8a,8b sind an jeweils einem Abschnitt 9,10,11,12 ausgebildet. Die Abschnitte 9,10,11,12 stehen in Querrichtung Q seitlich vom zentralen Abschnitt 13 der Zwischenplatte ab und weisen dabei in Draufsicht auf die Zwischenplatte 1 (1) betrachtet jeweils eine Dreiecksform auf. Auf der freien Oberseite des zentralen Abschnitts 13 ist eine ebene Aufstandfläche 14 vorgesehen, auf der im Gebrauch eine Schiene S mit ihrem Schienenfuß F abgestützt ist.
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Die Querseitenflächen 7a,7b,8a,8b sind jeweils geradlinig und eben ausgebildet. Dabei sind sie in Draufsicht auf die Zwischenplatte 1 (1) betrachtet in Bezug auf die Längsachse LA gegenläufig zueinander derart schräg angeordnet, dass ihre gedachte Verlängerung mit der Längsachse LA einen Öffnungswinkel ß von jeweils beispielsweise 157° einschließen. Dementsprechend haben die Ausnehmungen 2,3 in Draufsicht auf die Zwischenplatte 1 (1) betrachtet eine Trichterform, bei der der in Längsrichtung L gemessene Abstand AQ zwischen den Querseitenflächen 7a,7b,8a,8b ausgehend von der jeweiligen Längsseitenfläche 4a,4b bis zur längsseitigen Öffnung der jeweiligen Ausnehmungen 2,3 kontinuierlich zunimmt.
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In den Eckbereichen 15a,15b,16a,16b, in denen die Längsseitenfläche 4a,4b der jeweiligen Ausnehmung 2,3 mit ihren Endabschnitten 5a,5b,6a,6b in die jeweils zugeordnete Querseitenfläche 7a,7b,8a,8b übergeht, ist jeweils eine konkave, sich über die Dicke DZ erstreckende, im vergrößerten Ausschnitt von 1 beispielhaft für den Eckbereich 15a mit „17“ angezeigte Einwölbung in die Zwischenplatte 1 eingeformt. Auf diese Weise ist ein sprungfreier Übergang zwischen dem jeweiligen Endabschnitt 5a,5b,6a,6b und der daran angeschlossenen Querseitenfläche 7a,7b,8a,8b hergestellt, durch den die Kerbwirkung in diesem Bereich auf ein Minimum reduziert ist.
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Im in den 4 - 8 dargestellten Schienenbefestigungspunkt 100 ist eine Schiene S auf einen beispielsweise durch eine Betonschwelle gebildeten festen Untergrund 101 abgestützt. Dabei liegt zwischen dem Fuß F der Schiene S und dem Untergrund 101 eine gemäß den 1 - 3 und den zugehörigen Erläuterungen ausgebildete elastische Zwischenplatte 1. Die Zwischenplatte 1 ist dabei so ausgerichtet, dass ihre Längsachse LA achsparallel zur Längsachse LS der Schiene S ausgerichtet ist und der Schienenfuß F bezogen auf die Breite BZ der Zwischenplatte 1 mittig auf der Aufstandfläche 14 der Zwischenplatte 1 steht.
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In den Ausnehmungen 2,3 der Zwischenplatte 1 steht jeweils mit ihrem dem Schienenfuß F zugeordneten Abschnitt eine konventionelle Führungsplatte 102,103, die hier nach Art einer Winkelführungsplatte ausgebildet ist. An der dem Schienenfuß F zugewandten Stirnseite der Führungsplatten 102,103 ist eine jeweils ebene Anlagefläche 104,105 ausgebildet, an der die Schiene S mit der Längskante ihres Schienenfußes F geführt ist. An ihren seitlichen Enden trifft die jeweilige Anlagefläche 104,105 in jeweils einem Kantenbereich 106,107,108,109 auf die Seitenflächen 110,111,112,113 der jeweiligen Führungsplatte 102,103, die im rechten Winkel zu der zugeordneten Anlagefläche 104,105 ausgerichtet sind.
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Auf den Führungsplatten 102,103 sitzt jeweils eine Spannklemme 114,115, die mittels jeweils einer Schwellenschraube 116,117 gegen den festen Untergrund 101 verspannt ist und über ihre auf dem Schienenfuß F abgestützten Federarme eine elastische Niederhaltekraft ausüben, durch die die Schiene S elastisch nachgiebig an dem Untergrund 101 gehalten ist.
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Bis auf die Zwischenplatte 1 entsprechen alle anderen im Schienenbefestigungspunkt 100 verbauten Bauteile dem Stand der Technik. Beispiele für diese Bauteile (z.B. Führungsplatten 102,103, Spannklemmen 114,115, Schwellenschrauben 116,117, Betonschwelle = Untergrund 101) sind in den eingangs erwähnten Veröffentlichungen dargestellt und werden deshalb hier nicht weiter erläutert.
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6 zeigt den Schienenbefestigungspunkt 100 in derselben Darstellung wie 5, jedoch sind in 6 diejenigen Bauteile (Schiene S, Spannklemmen 114,115) nur in gepunkteten Linien angedeutet, die in 5 die unter dem Schienenfuß F liegende Zwischenplatte 1 verdecken. Ersichtlich ist die Zwischenplatte 1 im in 6 gezeigten Normalzustand über ihre Ausnehmungen 2,3 an den Führungsplatten 102,103 lagerichtig ausgerichtet.
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Kommt es beispielsweise im Zuge von Montagearbeiten oder in Folge eines Temperaturanstiegs zu einer Bewegung LW in Längsrichtung der Schiene S, so wird die Zwischenplatte 1 aufgrund der zwischen ihr und dem Schienenfuß F herrschenden Reibung in dieselbe Richtung bewegt. Aufgrund der beim hier beschriebenen Beispiel angenommen Richtung der Bewegung LW kommen in Folge der Bewegung LW die Abschnitte 9,12 der Zwischenplatte 1 mit ihren Querseitenflächen 8a,7b zur Anlage an die zugeordneten Kanten 106,108 der Führungsplatten 102,103. Aufgrund ihrer schrägen Ausrichtung gleiten die Querseitenflächen 8a,7b jedoch an der jeweiligen Kante 106,108 entlang, so dass das zwischen den Kanten 106,108 der Führungsplatten 102,103 jeweils vorhandene elastische Material der Zwischenplatte 1 zwar komprimiert wird. Da die schrägen Querseitenflächen 8a,7b der Zwischenplatte 1 es jedoch ermöglichen, die Zwischenplatte 1 mit geringem Widerstand durch den seitlich von den Führungsplatten 102,103 begrenzten Raum zu ziehen, sind die in den Eckbereichen 15a, 15b, 16a, 16b der Ausnehmungen 2,3 auftretenden Spannungen so gering, dass keine Rissgefahr besteht. Dabei wird die Vermeidung der Rissbildung zusätzlich durch die in den Eckbereichen 15a,15b,16a,16b vorgesehenen Ausrundungen 17 unterstützt (7).
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Bei fortgesetzter Längsbewegung LW wird die Zwischenplatte 1 weiter in den von den Führungsplatten 102,103 seitlich begrenzten Raum gezogen und das zwischen den Abschnitten 9,12 vorhandene elastische Material der Zwischenplatte 1 weiter komprimiert. Dadurch steigt der zwischen den Anlageflächen 104,105 der Führungsplatten 102,103 und den an ihnen anliegenden Quer- und Längsseitenflächen 4a,7a,8a,4b,7b,8b herrschende Druck und damit einhergehend die dort im Kontaktbereich herrschende Reibung. Ist der Anstieg so groß, dass die Reibung zwischen der Zwischenplatte 1 und den Führungsplatten 102,103 größer ist als die Reibung zwischen der Aufstandfläche 14 der Zwischenplatte 1 und der Unterseite des Schienenfußes F, so verharrt bei ordnungsgemäßer Montage die Zwischenplatte 1.
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Im Ergebnis stellt sich dann durch die erfindungsgemäße Formgebung ein so hoher Widerstand gegen das Durchziehen bzw. Durchschieben der Zwischenplatte 1 durch den seitlich von den Führungsplatten 102,103 begrenzten Raum ein, dass ein vollständiges Herausziehen der Zwischenplatte 1 auch dann vermieden wird, wenn die Längsbewegung LW der Schiene S über eine größere Längendistanz fortgesetzt wird (8).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zwischenplatte
- 2,3
- Ausnehmungen der Zwischenplatte 1
- 4a,4b
- Längsseitenflächen der Ausnehmungen 2,3
- 5a,5b,6a,6b
- Endabschnitte der Längsseitenflächen 4a,4b
- 7a,7b,8a,8b
- Querseitenflächen der Zwischenplatte 1
- 9,10,11,12
- dreiecksförmige seitliche Abschnitte der Zwischenplatte 1
- 13
- zentraler Abschnitt der Zwischenplatte
- 14
- Aufstandfläche der Zwischenplatte 1
- 15a, 15b, 16a, 16b
- Eckbereiche der Ausnehmungen 2,3 der Zwischenplatte 1
- 17
- Einwölbung
- 100
- Schienenbefestigungspunkt
- 101
- Untergrund (Betonschwelle)
- 102,103
- Führungsplatten
- 104,105
- Anlageflächen
- 106,107,108,109
- Kantenbereiche der Führungsplatten 102,103
- 110,111,112,113
- Seitenflächen der Führungsplatten 102,103
- 114,115
- Spannklemmen
- 116,117
- Schwellenschrauben
- ß
- Öffnungswinkel
- AQ
- Abstand zwischen den Querseitenflächen 7a,7b,8a,8b
- BZ
- Breite der Zwischenplatte
- DZ
- Dicke der Zwischenplatte 1
- F
- Schienenfuß
- L
- Längsrichtung der Zwischenplatte 1
- L1,L2
- Längsseiten der Zwischenplatte 1
- LA
- Längsachse der Zwischenplatte 1
- LS
- Längsachse der Schiene S
- LW
- Längsbewegung der Schiene
- LZ
- Länge der Zwischenplatte 1
- M
- zentraler Mittelpunkt der Zwischenplatte 1 in Draufsicht
- Q
- Querrichtung der Zwischenplatte 1
- S
- Schiene
- S1,S2
- Schmalseiten der Zwischenplatte 1
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10110970 A1 [0008]
- WO 2005/010277 A1 [0008]
- DE 102009055070 A1 [0011]
