DE19708745C2

DE19708745C2 - Halterung zur Spurweitensicherung an Straßenbahngleisen

Info

Publication number: DE19708745C2
Application number: DE19708745A
Authority: DE
Inventors: Christoph Ralle; Joachim Sues
Original assignee: RALLE LANDMASCH GmbH
Current assignee: RALLE LANDMASCH GmbH
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: DE19708745A1; DE29604509U1

Description

Die Erfindung betrifft eine die Spurweite sichernde Halterung, angeordnet zwischen den Stegen von Schienen eines Straßenbahngleises, umfassend ein horizontales Stahlprofil und zwei Anschlußstücke mit an den Stegen planparallel anlegbaren gelochten Haltelaschen, wobei die Anschlußstücke einerseits fest mit den Enden des Stahlprofils verbunden und andererseits mittels den Steg der Schienen und die Haltelaschen durchgreifenden Bolzen mit den Schienen verschraubbar sind.

Spurstangen haben die zusätzliche Aufgabe, das Kippen der Schienen bei Betriebsbelastung zu verhindern. Besondere Anforderungen werden dabei in engen Kurven an Straßenbahngleisen, die in der Regel auch mit Rillenschienen ausgestattet sind, gestellt.

Gattungsgemäße Spurstangen sind aus der DE-PS 31 89 04 bekannt. Für ein in seiner Bettung durch Erdbewegung verschiebbares Straßenbahngleis wird zur Verhinderung der Übertragung der Erdbewegung auf das Gleis vorgeschlagen, die Bettung in der Höhe der Spurstange aus nachgiebigem Stoff wie Sand zu gestalten. Die Spurstange ist aus einem horizontal angeordneten Flacheisen mit hohem Widerstandsmoment in horizontaler Richtung, dessen Enden zu einer Anlagefläche gebogen und dort mit Löchern versehen sind, wobei eine zweite Anlagefläche durch angenietete und gelochte Winkeleisen gebildet ist. Die Anlageflächen liegen an den Stegen von Rillenschienen planparallel an und sind mit diesen durch oberhalb und unterhalb der durch das Flacheisen vorgegebenen Ebene angeordnete Bolzen verschraubt. Die Sandbettung ist oberhalb der Spurstange abgedeckt und mit einer bis zur Schienenoberkante reichenden dünnen Teermakadamdecke belegt. Die Teerdecke kann wegen der geringen Überdeckungshöhe zum Straßenniveau nur sehr dünn sein und hält heutiger Verkehrsbelastung nicht mehr stand.

Heute kreuzen Straßenbahnen häufig innerstädtisch gepflasterte Verkehrswege. Soweit dort Spurstangen verwendet werden, bestehen sie aus einem Stahlprofil, das im Bereich der Schienen in vertikaler Richtung gekröpft ist, so dass die Unterkante des Stahlprofils im horizontalen Bereich etwa in Höhe der Schienenfußsohle oder sogar noch darunter liegt. Ein wesentliches Unterschreiten der Schienenfußsohle ist bautechnisch nachteilig, da der Bereich zwischen der Längsunterschwellung bzw. den Schienenauflagern noch vertieft werden müßte, was in vielen Fällen unmöglich ist.

Jedenfalls reicht die Kröpfung des Flachstahles nicht aus, um eine haltbare Pflasterung oder Asphaltierung der kreuzenden Straßen zu ermöglichen. In der Regel ist daher bei der Herrichtung des Pflasters der Rasterabstand der Spurstangen nach den Maßen der Pflastersteine festzulegen, damit überhaupt eine Pflasterung mit handelsüblichen großen Pflastersteinen möglich ist. Dazu müssen die Stege zusätzlich mit Bohrungen versehen werden. In der Regel sind aber die Pflastersteine zusätzlich zu bearbeiten, da die Fugen im Pflaster schmaler sind, als die Spurstange und zudem die natürlichen Pflastersteine unregelmäßige Konturen haben.

Abhilfe bieten nur gekröpfte Spurstangen oder den Bereich zwischen den Schienen mit dünner Decke zu asphaltieren.

Ein weiteres Problem bei der Überbauung von Spurstangen ergibt sich daraus, dass in die Spurstangen Körperschwingungen eingeleitet werden, die auf Dauer zu einer Lockerung des Pflasterverbundes führen oder die Asphaltdecke zerstören.

Aus Gründen der Lärmreduzierung wird angestrebt, insbesondere bei Straßenbahnen, die Schienen oder auch sämtliche Stahlteile des Gleises mit einer schwingungsdämpfenden elastischen Umhüllung zu versehen. Dies könnte einerseits Vorteile für die zuvor geschilderten Schwingungsprobleme bieten, jedoch wird durch die Beschichtung die Bauhöhe für das Überbauen der Spurstangen wiederum eingeengt.

Von daher ergibt sich für die vorliegende Erfindung das Problem, eine Spurweitensicherung vorzuschlagen, welche die bahntechnischen Forderungen an die Spurstangen nach dem Stand der Technik erfüllt aber zusätzlich die Möglichkeit bietet, die Fläche oberhalb der Spurstangen mit möglichst handelsüblichen Baustoffen in möglichst großer Dicke zu überbauen.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weiterbildende Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass alle Gleise der gattungsgemäßen Art bei der Neuherstellung mit derartigen Halterungen ausrüstbar sind aber auch bisherige Spurstangen durch die erfindungsgemäße Halterung ersetzt werden können. Dies bedingt, dass die Lochbilder der Stege und der Halterungen übereinstimmen und die Verbindungsstücke und Anschlußmaße an die gebräuchliche Schienenkontur anzupassen sind. Damit ist ein problemloser Austausch der bisherigen Spurstangen gegen die erfindungsgemäße Version möglich.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung besteht die Spurstange aus einem horizontalen Stahlprofil, das mit endseitig an das Stahlprofil fest angebrachten Anschlußstücken versehen ist. Diese Anschlußstücke sind so gestaltet, dass sie komplett in der Laschenkammer, die aus dem Raum zwischen der Schienenkopfunterkante und der Oberfläche des Schienenfußes gebildet wird, unterzubringen sind. Des weiteren wird ein Stahlprofil für die Spurstange verwendet, welches in vertikaler und horizontaler Richtung ein ähnliches Widerstandsmoment aufweist. Dieses Widerstandsmoment ist so gewählt, dass es den vertikalen Biegebelastungen ausreichend widersteht, aber zusätzlich in horizontaler Richtung ein, ähnlich wie beim gattungsgemäßen Stand der Technik, erheblich höheres Widerstandsmoment bietet.

Insbesondere soll ein Stahlprofil verwendet werden, das quadratisch bis rechteckig ausgebildet ist, wobei das Verhältnis vertikaler zu horizontaler Belastung, ausgedrückt als Widerstandsmoment, als Verhältnis 1 : 1 bis 2 : 1 gestaltet wird. Dieses Stahlprofil wird unmittelbar oberhalb des Schienenfußes angeordnet und erstreckt sich bis weit in die Laschenkammer und endet im wesentlichen vor der mit dem Steg der Schiene zu koppelnden Haltelasche. Es wird an diese durch Knotenbleche mittels Schweißen oder Kleben, alternativ auch mit Schraubverbindungen oder Nietverbindungen befestigt. Die Haltelasche und das Knotenteil können auch so gestaltet sein, daß sie als homogener Block ausgebildet sind mit entsprechenden Durchbrüchen für die Verschraubung am Schienensteg und die Verbindung zur horizontalen Spurstange.

Die Achse der Schraubverbindung zum Schienensteg liegt wie nur teils beim Stand der Technik oberhalb des horizontalen Stahlprofils, wobei jedoch die horizontale Längsachse des Stahlprofils erheblich unterhalb der Längsachse der bisher verwendeten Spurstangen liegt. Zwischen der Schraubenachse und der Profilachse ergibt sich dadurch bei der erfindungsgemäßen Version ein höheres Rückstellmoment auf die Schiene, welches den Kippmomenten durch den Fahrbetrieb entgegenwirkt. Das Anschlußstück selbst kann aus Stahlguss bestehen oder ein Schmiedeteil sein. Aus Kostengründen wird bevorzugt jedoch eine Schweißkonstruktion aus Haltelasche und Knotenblech verwendet, die an ein Vierkantrohr, zum Beispiel der vertikalen Abmessung 30 mm und der horizontalen Abmessung 20 mm mit Wanddicken zwischen 2 und 5 mm gekoppelt wird. Bevorzugt wird jedoch eine Spurstange aus Stahl mit quadratischen Querschnitt von 20 bis 30 mm Kantenlänge, vorzugsweise 25 mm Kantenlänge. Zwischenzeitlich sind in der Eisenbahntechnik auch hochfeste Kunststoffteile verwendbar, z. B. solche aus Polyamid, die gegebenenfalls UV-Stabilisatoren und Glasfaserbeimischungen enthalten, um ihre Gebrauchseigenschaften, insbesondere die Festigkeit zu verbessern. Ein Anschlußstück kann daher auch aus einem derartig stabilen Kunststoff gestaltet werden, das durch Kleben oder Schrauben mit der Spurstange verbunden wird.

Entscheidende Vorteile bietet die neue Halterung für die Spurweitensicherung dadurch, daß z. B. bei Rillenschienen Ri 60 die Pflasterhöhe um 15 bis 30 mm größer sein kann und die Pflasterung bis unmittelbar an die Rillenschiene heranreichen kann, nur getrennt von dieser durch eine elastische Verfüllung an der Schienenoberkante zur Pflasterung hin, um einen elastischen Übergang von der schwingenden und gegebenenfalls elastisch gelagerten Schiene zu der nicht biegsamen Pflasterung zu erhalten. Dadurch braucht keine Rücksicht mehr genommen werden auf die Pflastersteinform, insbesondere ist kein Bearbeiten der Pflastersteine erforderlich. Des weiteren ergibt sich eine Einbettung der Spurstange in die Pflasterbettung, so daß die Verkehrswegoberfläche nicht mehr durch Schienenschwingungen angeregt wird und daher nicht zerstört werden kann. Additiv können erfindungsgemäß die Schwingungsübertragungen auf die Spurstange reduziert werden, in dem zwischen die Haltelasche und den Steg eine elastische Platte eingeschoben wird, so daß die Schwingungsdämpfung unmittelbar am Schienenfuß geschieht. Erforderlichenfalls kann die Spurstange auch komplett mit Kunststoff umhüllt werden um das gegebenenfalls durch entsprechende elastische Kammersteine und Schienenfußummantelung gedämpfte elastische Verhalten des Schienenfußes auch bei der Spurstange anzuwenden.

Die Form des gewählten Spurstangenprofiles bietet darüberhinaus den Vorteil, daß es gegen Korrosion widerstandsfähiger ist, weil die Wanddicken, zumindestens bei Vollmaterial, erheblich größer als bei bisherigen Flachstählen sind. Bekanntlich wird insbesondere bei Straßenbahnen um im Boden lagernde Stahlteile ein elektrisches Feld induziert, was in Verbindung mit entsprechenden, stets im Boden enthaltenen Elektrolyten zu einer höheren Korrosion derartiger Stahlteile führt. Das Profil hat den weiteren Vorteil, daß durch seine tiefere Lage und seinen höheren Horizontalwiderstand bei Entgleisungen der Bahn ein Verformungsrisiko verringert wird und dadurch eine zusätzliche Sicherung der Spurweiten bei Entgleisungen gegeben ist. Während Spurstangen nach dem Stand der Technik ein horizontales Widerstandsmoment von 1 bis 1,2 cm³ haben, hat das vorzugsweise ausgewählte Vierkantprofil ein horizontales Widerstandsmoment von 2,6 cm³ und auch ein Rechteckrohr von 30 × 20 × 3 mm immerhin noch ein Widerstandsmoment von 1,5 cm³ also etwa 30 bis 50% mehr als die bisher verwendeten Flachstähle für die Spurstange.

Letztlich ergibt sich ein Herstellungsvorteil bei der erfindungsgemäßen Lösung, für Spurstangen unterschiedlicher Spurweiten, die bekanntlich zwischen etwa 600 bis 1676 mm liegen. Das Anschlußstück kann im wesentlichen stets gleich gestaltet sein, lediglich die verbindende horizontale Spurstange, das Stahlprofil, wird in unterschiedlichen Längen gefertigt.

An Hand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halterung in Einbauposition;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Halterung ebenfalls in Einbauposition.

Im folgenden werden identische Bezugszeichen für identische oder äquivalent wirkende Teile verwendet.

Fig. 1 zeigt im Halbschnitt eine maßstabsgerechte Darstellung einer Rillenschiene Ri 60 mit Schienenkopf 1, Rille 2 und Rippe 3, Steg 4, Steglochung 5, Schienenfuß 6, Schienenfußoberfläche 7, Schienenfußkante 8 und Schienenfußsohle 9. Unterhalb der Rille 2 bzw. der Rippe 3 bis zur Schienenfußoberfläche 7 ist die Laschenkammer 10 gebildet, in der das Anschlußstück der Halterung, bestehend aus einer mit Loch 12 versehenen Haltelasche 11 und daran mit Schweißnaht 15 befestigten Knotenblechen 13. Dieses Anschlußstück verschwindet praktisch komplett in der an der Schienenfußkante 8 endenden Laschenkammer 10 und ist mit Schweißung 15 an der horizontalen Spurstange 16, hier als Vierkantvollmaterial von 25 mm Kantenlänge dargestellt, fest verbunden. Dieses Profil erstreckt sich in die Laschenkammer 10 bis zur Haltelasche 11. Die Lochung 12 ist als Langloch ausgebildet, um in Schraubenachse 19 die bahnübliche Verschraubung der Teile in der genormten Höhe des Lochmaßes H1 miteinander zu ermöglichen. Die Spurstange liegt komplett in der Pflasterbettung 23. Diese dient der Auflagerung von Pflasterung 22, welche gegebenenfalls zur Rippe 3 der Schiene hin mit einer bituminösen Verfüllung 21 überbrückt wird. Das für die Pflasterung benötigte Lichtraum-Profil ist mit P bezeichnet und hat eine Höhe oder Pflasterdicke H2, während der Abstand von der Rippenoberkante bis zur Oberkante der Stahlprofiles 16 als freie Pflasterungshöhe H3 eingezeichnet ist. Vergleichsweise sind auch die Profile 24, Flachstahl 70 × 10 mm und 25, Flachstahl 60 × 10 mm in gekröpfter Version mit identischer Haltelasche 11 eingezeichnet. Diese Spurstangen ließen eine korrespondierende Freiraumhöhe H24 bzw. H25 für eine Pflasterung zu, wobei jedoch das strichpunktierte Pflasterprofil P zeigt, daß Pflastersteine im Bereich neben der Schiene entsprechend zu bearbeiten sind, um diese überhaupt einbauen zu können. Desweiteren ist ersichtlich, daß die Flachstähle 24 bzw. 25 sich trotzdem noch bis weit unter die Schienenfußsohle 9 erstrecken.

Fig. 2 zeigt analog Fig. 1 eine Schiene im Halbschnitt, die in diesem Fall jedoch durch elastische Kammersteine und eine elastische Lagerung des Schienenfußes 6, angedeutet durch das gestrichelte dargestellte Lichtraumprofil 20, umschlossen ist. Oberhalb des Lichtraumprofiles wird wiederum in der Lücke zwischen den Pflastersteinen 22 und der Rippe 3 eine elastische Verfüllung 21 vorgenommen. Die Pflastersteine sind in einer Bettung 23 gelagert. Das Anschlußstück besteht in diesem Falle ebenfalls aus einer Haltelasche 11 mit Knotenblech 14, während die Spurstange als rechteckiges Hohlprofil 17 ausgebildet ist. In der dargestellten Weise reichen die Knotenbleche bis über die seitlichen Flanken des Rechteckprofiles hinaus und sind dort durch Schweißung 15 mit dem Profil 17 verbunden. Zwischen der Haltelasche 11 und dem Steg 4 ist eine elastische Platte 18 aus Elastomer- Kunststoff angeordnet, welche die Übertragung von Schwingungen des Steges 4 auf die Haltelasche und damit das Stahl-Hohlprofil 17 verhindert oder wenigstens minimiert.

Bezugszeichenliste

1

Schienenkopf

2

Rille

3

Rippe

4

Steg

5

Steglochung

6

Schienenfuß

7

Schienenfußoberfläche

8

Schienenfußkante

9

Schienenfußsohle

10

Laschenkammer

11

Haltelaschen

12

Langloch

13

Knotenblech

14

Knotenblech

15

Schweißnaht

16

Vierkantprofil

17

Hohlprofil

18

elastische Platte

19

Schraubenachse

20

Lichtraumprofil

21

Verfüllung

22

Pflaster

23

Pflasterbettung

24

Flachstahl

25

Flachstahl
H1 Lochmaß
H2 Pflasterdicke
H3 Plasterhöhe
H24 Freiraum
H25 Freiraum
P Pflasterprofil

Claims

1. Spurweitensichernde Halterung, angeordnet zwischen den Stegen von Schienen eines Straßenbahngleises, umfassend ein horizontales Stahlprofil und zwei Anschlußstücke mit an den Stegen planparallel anlegbaren gelochten Haltelaschen, wobei die Anschlußstücke einerseits fest mit den Enden des Stahlprofils verbunden und andererseits mittels den Steg der Schienen und die Haltelaschen durchgreifenden Bolzen mit den Schienen verschraubbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlprofil (16, 17) sich unmittelbar oberhalb des Schienenfußes (6) bis in die Laschenkammern (10) erstreckt, das Anschlußstück aus der Haltelasche (11) und einem Knotenteil (13, 14) gebildet ist und in der Laschenkammer (10) angeordnet ist, wobei das Knotenteil fest mit dem Stahlprofil (16, 17) verbunden und die gelochte Haltelasche oberhalb des Stahlprofils angeordnet ist.

2. Halterung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Stahlprofil (16, 17), dessen Widerstandsmoment von der vertikalen zur horizontalen Richtung ein Verhältnis von 1 : 1 bis 2 : 1 hat.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlprofil ein rechteckiges, vorzugsweise quadratisches, Vollprofil (16) oder Hohlprofil (17) ist.

4. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (11, 13, 14) als Gußteil oder Schweißkonstruktion ausgebildet ist.

5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenteil (13, 14) durch Schweißen, Kleben oder Formschluß mit dem Stahlprofil (16, 17) verbunden ist.

6. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück aus Stahl oder Kunststoff besteht.

7. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens an Teilen ihrer Oberfläche mit elastischem Kunststoffmaterial (18) bedeckt ist.