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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für einen Schienenabschnitt, insbesondere in einem Kreuzungs- oder Weichenbereich, umfassend ein mit einer Unterlage verbundenes Stützpunktelement, auf dem der Schienenabschnitt befestigt ist, sowie eine erste und eine zweite elastische Zwischenlage mit vorzugsweise voneinander abweichenden Steifigkeiten, wobei die Zwischenlagen mittels zumindest eines Verbindungselementes wie Gewindebolzen vorspannbar sind.
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Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine einzudeckende Weiche oder Kreuzung, insbesondere auf eine in einem Straßenbett verlaufende Weiche oder Kreuzung sowie deren Montage.
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Aus der
WO 94/08093 A1 ist eine gattungsgemäße Lagerung für einen Schienenabschnitt bekannt, der über ein sich aus zwei elastischen Elementen zusammensetzendes Federsystem abgestützt ist, dessen Gesamtkennlinie einen geknickten Verlauf derart aufweist, dass bei auf das Federsystem eingeleiteter Kraft die Kennlinie steil einsteigend und im Arbeitsbereich flach verläuft. Hierzu werden die elastischen Elemente außerhalb der Schiene im Bereich von Rippenplatten im erforderlichen Umfang vorgespannt.
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Aus der
WO-00/00 700 A1 ist eine aufgeständerte Rillenschiene bekannt, die über eine die Rille durchsetzende Schraube auf einer Unterlage befestigt wird.
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Eine Rillenschiene wird nach der
DE 13 573 A mittels eines deren Kopfdurchsetzenden Befestigungselements mit einer Unterlage verbunden.
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Ein gattungsgemäßer Weichen- bzw. Kreuzungsbereich ist aus der
DD 228 847 A1 bekannt.
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Eine aufgeständerte Schiene nach der
US 496 336 A wird mit einer Unterlage über eine Schraube verbunden, die einen Seitenschenkel der Schiene durchsetzt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine Lagerung für einen Schienenabschnitt der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass diese auch eingedeckt sein kann. Dabei soll die Möglichkeit einer einfachen Wartung und eines problemlosen Austauschs von Schienenabschnitten ermöglicht werden, ohne dass die Eindeckung entfernt werden muss. Fern soll nach einem weiteren Aspekt der Erfindung eine gute Schalldämmung erzielbar sein.
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Das Problem bzw. Teilaspekte dieses werden im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Schienenabschnitt ein Rillenprofil ist, dass das Stützpunktelement zumindest eine unterlagenseitig verlaufende Aussparung aufweist, die schienenabschnittseitig von einer ersten Anlagefläche für die erste Zwischenlage begrenzt ist, dass eine schienenabschnittseitig verlaufende Außenfläche des Stützpunktelementes eine zweite Anlagefläche für die zweite Zwischenlage ist und dass die erste und die zweite Zwischenlage von einer von der Aussparung des Stützpunktelementes ausgehenden und den Kopf des Schienenabschnitts durchdringenden Durchbrechung durchsetzt sind, in der das Verbindungselement verläuft, das sich sowohl an der ersten Zwischenlage als auch im oder am Kopf des Schienenabschnitts abstützt.
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Gegebenenfalls kann zwischen der zweiten Zwischenlage und Unterseite des Schienenabschnitts eine starre oder im Wesentlichen starre Zwischenplatte angeordnet sein, wobei gegebenenfalls die Zwischenplatte schienenseitig abschnittsweise gegenüber der Unterseite des Schienenabschnittes zurückversetzt verläuft. Auch kann das Verbindungselement an einem außenseitig entlang der ersten Zwischenlage verlaufenden plattenförmigen Element abgestützt sein. Unter einer diesbezüglichen Konstruktion wäre auch das Abstützen des Verbindungselements an der ersten Zwischenlage zu verstehen.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die schienenabschnittseitig verlaufende zweite Zwischenlage steifer als die unterlagenseitig verlaufende erste Zwischenlage ist.
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Zum Vorspannen der Federelementen gleichkommenden Zwischenlagen ist vorgesehen, dass das vorzugsweise als Gewindebolzen ausgebildete Befestigungselement von einer Hülse umgeben ist, die sowohl die erste und die zweite elastische Zwischenlage als auch das Stützpunktelement durchsetzt und bei angezogenem Befestigungselement sich an der Unterseite des Schienenprofilabschnitts bzw. der Zwischenplatte einerseits und an einer Mutter oder einem gleichwirkenden Element des Befestigungselements wie Gewindebolzens abstützt, zwischen der und der ersten Anlagefläche ein Abschnitt der ersten Zwischenlage verläuft. Dabei durchsetzt die Hülse das Stützpunktelement mit Spiel.
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Durch die erfindungsgemäße Lehre werden bei angezogenen Befestigungselement die erwähntermaßen elastischen Federn gleichkommenden Zwischenlagen derart gespannt, dass in Abhängigkeit von der Belastung des Lagers die Zwischenlagen im gewünschten Umfang vorgespannt bzw. teilweise entlastet sind.
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Dies ergibt sich konstruktionsbedingt dadurch, dass im nichtangezogenen Zustand des Befestigungselements zunächst die Hülse beabstandet sowohl zu dem Schienenabschnitt bzw. der Zwischenplatte als auch zu der Mutter oder dem gleichwirkenden Element des Befestigungselementes verläuft, d. h. zu diesen entlang des Befestigungselementes verschiebbar ist. In diesem Zustand sind die Zwischenlagen unbelastet. Beim Anziehen des Befestigungselements wird zunächst die weichere Zwischenlage über einen größeren Weg als zu erwartende spätere Einsenkung gegenüber der ersten Anlagefläche des Stützpunktelements verformt, die unterlagenseitig verläuft.
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Im Gleichgewicht der Zwischenlagen erfolgt der Endzustand der Verspannung zu der ersten Anlagefläche. Dabei liegt die Hülse auf Stoß an der Mutter bzw. der Zwischenplatte/Unterseite des Schienenabschnitts an. Erfolgt eine Belastung des Schienenabschnitts, so wird die härtere schienenabschnittseitig verlaufende zweite Zwischenlage eingesenkt und somit die erste Zwischenlage entlastet. Bei Entlastung des Schienenabschnitts tritt der umgekehrte Vorgang ein.
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Durch diese Maßnahmen ist eine elastische Lagerung des Schienenabschnitts innerhalb einer Eindeckung möglich, wobei eine vertikale Führung des Schienenabschnitts über das Befestigungselement erfolgt. Durch die elastische Lagerung wird somit u. a. ausgeschlossen, dass bei einem unterschiedlichen Verschleiß des Rillenprofils ein sogenanntes Rumpeln entsteht. Dabei ist die erfindungsgemäße Lagerung insbesondere für Flachrillenprofile vorgesehen, bei denen der Spurkranz eines Rades am Boden des Profils bzw. der Rille abrollt.
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Das Stützpunktelement selbst weist insbesondere einen quaderförmigen Basisabschnitt auf, der die erste und zweite Anlagefläche für die erste und zweite elastische Zwischenlage zur Verfügung stellt. Der Basisabschnitt ist sodann über fußartige Abschnitte auf der Unterlage abgestützt und mit dieser insbesondere verschweißt. Somit bildet zwischen zwei Fußabschnitten verlaufender Freiraum die Aussparung, innerhalb der das das Befestigungselement sichernde Element wie die Mutter verläuft.
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Da der Schienenabschnitt bzw. das Rillenprofil mit dem Stützpunktelement über dessen Kopf durchsetzende Befestigungselemente befestigt wird, ist ein Lösen bzw. Befestigen möglich, ohne dass die Eindeckung entfernt wie ein Straßenbett aufgerissen werden muss.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das Rillenprofil ein Sonderprofil derart ist, dass dieses fuß- und kammerlos ausgebildet, also quasi ein Quader mit entlang dessen Oberseite verlaufender Rille ist. Es sind folglich seitlich keine konstruktiven Hohlräume gegeben, so dass seitliche Schutzbleche direkt entlang Seitenflächen des Schienenabschnitts angeordnet werden können. Somit ist ein Eindringen von Schmutz zwischen dem Rillenprofil und dem Schutzblech weitgehend ausgeschlossen. Zusätzlich kann im Zwischenraum zwischen dem Schutzblech und der Seitenfläche des Rillenprofils eine Dämmung eingebracht werden, die zu einem Geräusch- und Schmutzschutz führt. Bei der Dämmung kann es sich um eine elastische Seitenabdichtung handeln.
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Bezüglich der Geometrie des Profils in Bezug auf dessen durchgehende ebenen oder im Wesentlichen durchgehende ebenen und senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur von der Unterlage aufgespannten Ebene verlaufenden Seitenflächen ist anzumerken, dass es sich hierbei um einen eigenerfinderischen Gedanken handelt.
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Ein Weichen- bzw. Kreuzungsbereich mit eingedeckten, auf einer Unterlage angeordneten und mit dieser verbundenen Schienenabschnitten, entlang deren Seitenflächen Schutzbleche verlaufen, die mit der Unterlage verbunden sind, zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Schienenabschnitt über elastische Zwischenlagen auf einem Stützpunkt abgestützt ist, der seinerseits mit der Unterlage verbunden sind, dass die elastischen Zwischenlagen jeweils ausschließlich oder im Wesentlichen ausschließlich innerhalb vertikaler Projektion des Kopfes des abgestützten Schienenabschnitts verlaufen und dass die Schutzbleche unmittelbar entlang der Seitenflächen des laschenkammer- und/oder fußlosen Schienenabschnitts angeordnet sind. Dabei kann gegebenenfalls im Zwischenraum zwischen dem Schutzblech und der Seitenfläche eine Dämmung eingebracht sein. Vorzugsweise sind die Stützpunkte mit den Schienenabschnitten verschraubt und/oder die Stützpunkte mit der Unterlage verschweißt.
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Jeder Stützpunkt weist dabei zwei elastische Zwischenlagen auf, die ein gekoppeltes Federsystem bilden.
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Ein Verfahren zur Montage einer eingedeckten Weiche oder Kreuzung zuvor beschriebener Art, insbesondere einer in einem Straßenbett verlaufenden Weiche oder Kreuzung, umfaßt erfindungsgemäß die Verfahrensschritte:
- – Auslegen von Unterlageplatten entsprechend Verlauf der Weiche bzw. Kreuzung und Verbinden der Unterlageplatten untereinander,
- – Ausspuren von Schienenabschnitten entsprechend dem Verlauf der Weiche bzw. der Kreuzung,
- – Verbinden der Schienenabschnitte mit elastischen Stützpunkten,
- – Anordnen der elastischen Stützpunkte mit den Schienenabschnitten auf den Unterlageplatten und Verbinden der Stützpunkte mit diesen und
- – Ausrichten von entlang der Schienenabschnitte verlaufenden Schutzbleche und Befestigen dieser.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Schutzbleche an den Stützpunkten angelegt bzw. zu diesen ausgerichtet werden, dass Stützlaschen an den Schutzblechen angelegt, diese sodann mit den Unterlageplatten verbunden und schließlich die Stützlaschen mit den Schutzblechen verbunden werden. Dabei werden die Schutzbleche mit den Stützlaschen insbesondere durch Lochschweißen verbunden. Auch die Stützpunkte und/oder die Stützlaschen sollten mit den Unterlageplatten verschweißt werden.
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Die Schienenabschnitte können mit den Stützpunkten über Schienenabschnittskopf durchsetzende Gewindebolzen verbunden werden, wobei als Schienenabschnitt insbesondere ein kammer- und fußloses Konstruktionsprofil verwendet wird, also ein solches, dass seitlich keine konstruktiven Hohlräume aufweist. Insbesondere handelt es sich bei dem Konstruktionsprofil um ein Rillen- bzw. Flachrillensonderprofil.
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Um zu vermeiden, dass zwischen dem Schienenabschnitt und den Schutzblechen sich Schmutz ansammelt und um eine Geräuschbildung zu vermeiden bzw. zu reduzieren, ist des Weiteren vorgesehen, dass im Zwischenraum zwischen den unmittelbar entlang der Schienenabschnitte bzw. deren Seitenflächen verlaufenden Schutzblechen und den Seitenflächen ein Dämm- bzw. Dämpfungsmaterial eingebracht wird.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung von Teilen einer Kreuzung zur Erläuterung eines Montageablaufs,
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2 eine Vorderansicht eines elastischen Stützpunktes einer Rillenschiene, teilweise weggebrochen,
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3 der Stützpunkt nach 2 in Seitenansicht, jedoch ohne Rillenschiene,
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4 einen Ausschnitt des Stützpunktes nach 2 mit zugeordnetem Schutzblech und
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5 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung einer Befestigungsmöglichkeit eines Schutzblechs mit einer Unterlage.
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Die erfindungsgemäße Lehre wird nachstehend an Hand einer einzudeckenden Kreuzung sowie einem Rillenschienensonderprofil erläutert, ohne dass hierdurch eine Einschränkung der Erfindung erfolgen soll. Vielmehr sind die die Erfindung prägenden Merkmale auch auf sonstige Oberbauteile anwendbar, insbesondere in Bezug auf die Auslegung der Stützpunkte sowie der Befestigung der Schienenabschnitte, wie diese nachstehend näher erläutert werden.
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Um eine aus Rillenschienensonderprofilen 10 bestehende Kreuzung z. B. in einem Straßenbett anzuordnen, werden eine aus Platten 12, 14, 16, 18, 20 bestehende Unterlage 22 zusammengesetzt, die auf eine entsprechend vorbereitete Fläche im Straßenbett positioniert wird. Dabei werden die Platten 12, 14, 16, 18, 20 entsprechend der Geometrie der Kreuzung zueinander ausgerichtet und sodann verschweißt. Zum Befestigen der einzelnen Platten 12, 14, 16, 18, 20 mit einem Untergrund wie Betontrageplatte sind im Randbereich Bohrungen vorgesehen, von denen einige beispielhaft mit den Bezugszeichen 24, 26, 28 versehen sind.
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Ist die Unterlage 22 bzw. deren Platten 12, 14, 16, 18, 20 auf den Verlauf der Kreuzung ausgerichtet, so werden entsprechend Schienenabschnitte 10 spurgenau ausgelegt und miteinander verbunden. Sodann werden die Schienenabschnitte 10 mit elastischen Stützpunkten verbunden, die ihrerseits auf den Unterlagenplatten angeordnet und mit diesen verbunden wie verschweißt werden. Entsprechende Stützpunkte sind rein schematisch beispielhaft mit den Bezugszeichen 30, 32, 34 gekennzeichnet.
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Die Abstützungen 30, 32, 34 sollen an Hand der 2 bis 4 näher erläutert werden. In diesen ist eine entsprechende Abstützung mit dem Bezugszeichen 40 gekennzeichnet. Die Abstützung 40 besteht dabei aus einem platten- oder quaderförmigen sich parallel zur Unterlage 22 erstreckendem Basisabschnitt 42, der über von den dessen Eckbereichen ausgehenden Füßen 44, 46, 48 auf der Unterlage 22 abgestützt und mit dieser insbesondere verschweißt wird.
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Zwischen den vorspringenden als Füße 44, 46, 48 bezeichneten Abschnitten verlaufender Zwischenraum 50, und zwar zwischen den von den Schmalseiten des Basisabschnitts 42 ausgehenden Füßen 44, 48, geht ein Befestigungselement bzw. eine Mutter 52, 54 aus, um in nachstehend beschriebener Weise den Schienenabschnitt 10 nicht nur zu befestigen, sondern auch elastisch zu lagern. Hierzu sind folgende Maßnahmen vorgesehen. Im Bereich des Zwischenraums 50 und oberhalb der Mutter 52, 54 ist in Unterseite 56 des Basisabschnitts 42 ein Ausschnitt 58 zur Aufnahme einer ersten elastischen Zwischenlage 60 ausgearbeitet, die somit zwischen der Mutter 52 und von dem Ausschnitt 58 zur Verfügung gestellter ersten Anlagefläche 62 verläuft.
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Der Zwischenraum 50 bzw. ein Abschnitt dieses kann gleichzeitig als Verdrehsicherung für die Mutter 52, 54 dienen.
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Entlang schienenseitiger Oberfläche 64 des Basisabschnitts 42 verläuft eine zweite elastische Zwischenlage 66, die allerdings härter als die erste elastische Zwischenlage 60 sein sollte. Jede Zwischenlage 60, 66 bildet somit eine Feder und die Zwischenlagen 60, 66 zusammen ein Federsystem.
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Entlang freier Außenfläche, also schienabschnittseitiger Fläche 68 der zweiten Zwischenlage 66 verläuft eine Zwischenplatte 70, auf der der Schienenabschnitt mit seiner Unterseite 72 abgestützt ist. Dabei kann die Zwischenplatte 70 schienenunterseitig teilweise zurückversetzt verlaufen, um einen Luftspalt 73 zu bilden, der bei etwaigen späteren Reparaturschweißungen im Bereich der Unterseite 72 des Schienenabschnitts 10 zu einer Reduzierung des Wärmeüberganges führt, um negative Auswirkungen auf die Zwischenlage 66 zu vermeiden.
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Des Weiteren verläuft eine durchgehende Aussparung zwischen der ersten elastischen Zwischenlagen 60, dem Basisabschnitt 42, der zweiten elastischen Zwischenlage 66, der Zwischenplatten durch den Schienenabschnitt 10 bis zu dessen Kopfoberseite 74. Die entsprechende Durchbrechung ist mit dem Bezugszeichen 76 versehen. Wie den Schnittdarstellungen gemäß den 2 und 5 zu entnehmen ist, setzt sich die Durchbrechung 76 aus mehreren Abschnitten 75, 77, 79 unterschiedlichen Querschnitts zusammen, die insgesamt von einem Gewindebolzen 78 mit Kopf 80 durchsetzt werden. Der Gewindebolzen 78 weist unterlagenseitig die Mutter 52 auf, wie die 2 und 5 verdeutlichen.
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Die in der rechten Seite der 2 beschriebene Konstruktion ist entsprechend auf der linken Seite vorgesehen.
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Die federnd wirkenden elastischen Zwischenlagen 60, 66 sind derart ausgelegt und der Schienenabschnitt 10 mit dem Stützpunkt 40 derart verbunden, dass sich gewünschte elastische Einfederungen bei Belastung des Schienenabschnitts 10 ergeben.
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Hierzu werden die Zwischenlagen 60, 66 im erforderlichen Umfang vorgespannt. Um diese Vorspannung zu erzielen, wird der Gewindebolzen bzw. dessen Schaft 82 zwischen der Mutter 52 und Zwischenplatte 70 von einer Hülse 84 umgeben, die den Basisabschnitt 42 mit Spiel durchsetzt. Die Hülse 84 verläuft folglich in dem Abschnitt 75 der Durchbrechung 76. Bei angezogenem Gewindebolzen 78 ist die Hülse 84 zwischen der Mutter 54 und der Zwischenplatte 70 fest eingespannt. In diesem Zustand sind sowohl die erste als auch die zweite elastische Zwischenlage 60, 66 vorgespannt. Wird der Schienenabschnitt 10 durch Durchfahren eines Fahrzeuges belastet, wird die zweite elastische Zwischenlage 66 zusammengedrückt, wodurch eine Entlastung der ersten Zwischenlage 60 erfolgt. Bei Entlastung dreht sich der Vorgang um.
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Um den Gewindebolzen 78 anzuziehen liegt dessen Kopf 80 an einer Stufe 81 des schienenkopfseitig verlaufenden Abschnitts 79 der Durchbrechung 82 an. Ferner sollte der Kopf 80 derart dimensioniert sein, dass dessen Außenfläche fluchtend zur Oberfläche 74 des Schienenabschnitts 10 oder zurückversetzt zu dieser verläuft.
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Erfindungsgemäß verläuft das aus den Zwischenlagen 60, 66 gebildete Federsystem innerhalb vertikaler Projektion des Schienenabschnitts 10, d. h. dessen Kopfes, da der Schienenabschnitt 10 aus einem Rillensonderprofil besteht, der eine Quadergeometrie ohne seitliche konstruktive Hohlräume aufweist. Mit anderen Worten ist der Schienenabschnitt 10 fuß- und kammerlos ausgebildet. Der Gewindebolzen 78 durchsetzt den Schienenabschnitt 10 von seiner Oberfläche 74 ausgehend und ist mit dem Stützpunkt über die Mutter 52 verbunden. Somit ist seitlich neben dem Schienenabschnitt 10 kein Platz erforderlich, um ersteren zu befestigen.
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Gleichzeitig bietet sich die Möglichkeit, in der Eindeckung verlaufende Schutzbleche wie Pflasterschutzplatten 86 unmittelbar neben dem Schienenabschnitt 10, also dessen Längsseitenflächen 89, 91 anzuordnen, wie dies rein prinzipiell der 4 zu entnehmen ist.
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Die Schutzplatte 86 erstreckt sich dabei von der Unterlagen 22 bis in etwa zur Kopffläche bzw. Oberseite 74 des Schienenabschnitts 10 und wird bei der Montage an entsprechende Außenflächen des Stützpunkts 40 angelegt. Sodann werden außenseitig an die Schutzplatte 86 bzw. Schutzplatten 88, 90, 92, 94 gemäß 1 Stützlaschen 96, 98, 100 angelegt und mit der Unterlage 22, d. h. dessen Platten 12, 14, 16, 18, 20 verschweißt. Anschließend werden die Stützlaschen 96, 98, 100 mit den Schutzplatten 86, 88, 90, 92, 94 insbesondere durch Lochschweißung verbunden.
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Zwischen den Schutzplatten 86, 88, 90, 92, 94 und den Stützpunkten 40, 30, 32 vorhandener Zwischenraum kann mit einem Dämmmaterial 102 ausgefüllt werden, wie prinzipiell der 4 zu entnehmen ist.
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Eine alternative Verbindungsart zwischen einer Schutzplatte 104 und der Unterlage 22 ist der 5 zu entnehmen. So können Stützlaschen 106 wie Knotenbleche sowohl mit der Unterlage 22 als auch mit den Schutzplatten 104 verschweißt werden.
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Dadurch, dass der Basisabschnitt 42 quasi aufgeständert auf der Unterlage 22 angeordnet ist, bildet sich ein Zwischenraum zwischen dem Basisabschnitt 42 und der Unterlage 22 mit der Folge aus, dass einerseits ein Entwässern erfolgt und andererseits ein gezieltes Durchspülen möglich wird.
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Dadurch, dass unmittelbar entlang der Seitenflächen 89, 91 der Schienenabschnitte 10 die Pflasterschutzplatten 86, 88, 90, 92, 94 verlaufen, sind die Stützpunkte 30, 32, 34, 40 mit den Schienenabschnitten 10 quasi in einem Trog angeordnet, wodurch ein zusätzlicher Schutz gegeben ist.
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Anzumerken ist des Weiteren, dass eine Elastizitätsanpassung zwischen der Elastizität in der Kreuzung und der der sich anschließenden Schienen erfolgt.
