DE19914822A1

DE19914822A1 - Lagerung für einen Gleisabschnitt

Info

Publication number: DE19914822A1
Application number: DE19914822A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Benenowski; Alfred Demmig; Hans-Ulrich Dietze
Original assignee: Voestalpine BWG GmbH; Butzbacher Weichenbau GmbH
Current assignee: Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-05
Also published as: ATE331081T1; DE50013014D1; EP1041201A3; ES2267427T3; EP1041201B1; EP1041201A2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für einen Gleisabschnitt, umfassend entlang des Gleisabschnittes verlaufende und diesen aufnehmende Rippenplatte (14), zwischen der und zugeordneter Schwelle eine Zwischenplatte (32) sowie eine Zwischenlage (30) angeordnet sind. Mittels der Zwischenplatte wird die Last von der Rippenplatte in die Schwelle derart eingeleitet, dass die Einsenkung der Zwischenlage unabhängig von der bodenseitigen Erstreckung der Rippenplatte ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für einen Gleisabschnitt, umfassend entlang des Gleisabschnittes verlaufende und diesen aufnehmende Unterlageplatten wie Schienenbefesti gungs- oder Rippenplatten, wobei zwischen jeweiliger Unterlageplatte und dieser zugeordneter Abstützung wie Schwelle oder Betonplatte eine Zwischenlage aus elastischem Material wie z. B. aus Elastomeren wie Polyurethan-Elastomeren angeordnet ist, deren Federsteifigkeit sich in etwa flächenabhängig in bezug auf die jeweilige wirksame Abstützfläche der Unter lageplatte auf die Zwischenplatte ändert.

Um definierte Elastizitäten für den Eisenbahnoberbau sicherzustellen und gleichzeitig eine Reduktion von Körperschall zu erzielen, werden elastische Zwischenplatten zwischen den das Gleis aufnehmenden Unterlageplatten wie Rippenplatten und der Abstützung wie Schwellen oder Betonplatten angeordnet, wobei eine Anwendung sowohl im Schotteroberbau als auch bei einer festen Fahrbahn erfolgt. Die zum Einsatz gelangenden, elastischen Zwischenlagen bestehen aus zelligen Elastomeren wie PU-Schäumen, die eine Federsteifigkeit aufweisen, die in etwa linear abhängig zu der Auflagefläche der Unterlageplatte ist. Dies bedeutet, dass für Unterlageplatten mit voneinander abweichenden Abstützflächen Zwischenlagen unterschied licher Dicken zum Einsatz gelangen müssen, um im Gleis ein gleiches elastisches Verhalten zu erreichen, also gleiche Federsteifigkeiten in den jeweiligen Zwischenlagen vorliegen zu haben.

Oberbaukonstruktionen mit elastischen Zwischenlagen sind z. B. der EP 0 666 938 B1 oder der DE 44 06 105 A1 zu entnehmen. Dabei können zur Lagerung der Unterlageplatten Federsysteme mit einer Gesamtkennlinie mit geknicktem Verlauf derart zum Einsatz gelan gen, dass bei auf das Federsystem eingeleiteter Kraft, die kleiner als die im Arbeitsbereich wirkende Kraft ist, die Kennlinie steil ansteigt und im Arbeitsbereich flach verläuft.

Aus der EP 0 546 363 ist eine Unterlage mit einer elastischen Zwischenlage bekannt, deren Federsteifigkeit derart aufstandskraftabhängig veränderbar ist, dass die gesamte Auflagefläche der Zwischenlage mit zunehmendem Winkel α ausgehend von der Mittelachse eines Schie nenabschnittes kontinuierlich zunimmt.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Lagerung der eingangs genann ten Art mit einer Zwischenplatte aus elastischem Material, deren Federsteifigkeit sich in Abhängigkeit von der auf die Zwischenlage einwirkenden wirksamen Abstützfläche der Unterlageplatte in etwa linearer Beziehung verändert, derart weiterzubilden, dass unabhängig von der Größe der Unterlageplatte gleich dimensionierte Zwischenlagen zum Einsatz gelangen können, ohne dass sich unterschiedliche Federsteifigkeiten ergeben.

Das Problem wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass zwischen der Unterlageplatte und der Zwischenlage eine Zwischenplatte mit einer die Unterlageplatte abtragenden Fläche verläuft, deren Erstreckung unabhängig von der Zwischenlage zugewand ter lastabtragender Bodenfläche der Unterlageplatte ist.

Erfindungsgemäß erfolgt über eine definierte Fläche eine Lastabtragung von der Schienenbe festigungs- wie Rippenplatte auf die elastische Zwischenlage, so dass infolgedessen die Federsteifigkeit der Zwischenlage nicht von der Größe der Schienenbefestigungsplatte selbst abhängig ist. Somit können für Schienenbefestigungsplatten unterschiedlicher Abmessungen Zwischenlagen aus zelligen Elastomeren wie PU-Schäumen benutzt werden, die gleiche Materialeigenschaften aufweisen. Entsprechende PU-Schäume werden handelsüblich z. B. unter dem Namen Sylomer® oder Sylodyn® angeboten. Die Zwischenlage selbst besteht z. B. aus steifem Kunststoff oder Metall wie Blech oder sonstigem geeignetem Material.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zwischenlage im Bereich senkrecht zur Abstützung verlaufender Projektion des Gleisabschnitts bzw. seines Schienenfusses einen Ausschnitt aufweist, der von in jeweiligen Längsrandbereichen des Schienenfusses und in Längsrichtung des Gleisabschnittes verlaufenden streifenförmigen Abschnitten der Zwischenlage begrenzt ist. Hierdurch erfährt die Schiene im Bereich ihrer Fußlängsränder zusätzlich eine gezielte Ab stützung derart, dass ein unerwünschtes Kippen unterbunden wird.

Ferner ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte einen umlaufenden Randstreifen mit dem vorzugsweise zentral verlaufenden Ausschnitt sowie weiteren im Bereich von die Unter lageplatte mit der Abstützung verbindenden Verbindungselementen wie Bolzen verlaufenden Ausschnitte aufweist. Dabei können die weiteren Ausschnitte jeweils eine U-förmige Geome trie zeigen.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die vertikal zur Abstützung verlaufenden Projektionen der Schienenfußlängsränder die streifenförmigen in Längsrichtung des Gleisabschnittes ver laufenden Abschnitte der Zwischenplatte schneiden.

Die Zwischenlage selbst ist insbesondere symmetrisch zu ihrer Längsachse ausgebildet. Ferner sollte auch eine Symmetrie zu ihrer parallel zur Längsrichtung des Schienenabschnittes verlaufenden Querachse gegeben sein. Auch wenn bevorzugterweise eine symmetrische Gestaltung vorgesehen ist, erfasst die erfindungsgemäße Lehre auch asymmetrische Formen, die insbesondere im Bereich von Weichen zum Einsatz gelangen können.

Bevorzugterweise weist die Zwischenplatte eine Abtragfläche von vorzugsweise in etwa 400 cm² auf. Für eine entsprechende Dimensionierung sind übliche Schienenbefestigungs- wie Gleisplatten einer lastabtragenden Bodenfläche zwischen vorzugsweise 400 und 1.400 cm² abdeckbar.

Sofern die Zwischenplatte aus Blechmaterial - insbesondere einem ausgestanzten Blechteil - besteht, sollte dieses eine Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm aufweisen.

Bei der Verwendung einer steifen Kunststoffplatte als Zwischenplatte sollte diese bei einer Steifigkeit von vorzugsweise mehr als 100 kN/mm eine Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm aufweisen.

Die zum Einsatz gelangenden zelligen Elastomere wie Polyurethan-Elastomere selbst weisen eine Federsteifigkeit oder -ziffer im Bereich zwischen 5 kN/mm und 150 kN/mm bei einer Materialstärke im Bereich zwischen 5 mm bis 20 mm auf.

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 dem der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Gleisabschnitt und

Fig. 2 in Draufsicht eine Zwischenplatte.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Gleisabschnittes dargestellt, der - ohne Einschränkung der Erfindung und nur rein beispielhaft - eine Rillenschiene 10 umfasst, deren Fuß 12 in üblicher Weise auf einer Rippenplatte 14 mittels z. B. Spannklemmen 16, 18 festgelegt ist. Zwischen dem Schienenfuß 12 und der Rippenplatte 14 selbst kann eine elastische Platte 20 vorgesehen sein.

Die Rippenplatte 14 ist über Bolzen 22, 24 mit einer nicht näher bezeichneten Abstützung in Form z. B. einer Schwelle oder Betonplatte verbunden. Dabei wird der Bolzen 22, 24 in gewohnter Weise von einer Hülse 26, 28 umgeben. Insoweit wird jedoch auf hinlänglich bekannte Konstruktionen verwiesen.

Um definierte Elastizitäten bei gleichzeitiger Reduzierung von Körperschall zu erreichen, verläuft zwischen der Rippenplatte 14 und der Abstützung eine elastische Zwischenlage 30 aus zelligen Elastomeren wie Polyurethan-Elastomer, welches unter der Bezeichnung Sylo dyn® angeboten wird. Dieser Elastomer-Werkstoff hat die Eigenschaft, dass sich seine Federsteifigkeit bzw. -kennlinien in Abhängigkeit von der Fläche ändert, über die Kraft über tragen wird, also nach dem Stand der Technik grundsätzlich über die wirksame Bodenfläche der Rippenplatte 14. Da jedoch entlang eines Gleisabschnittes Unterlageplatten unterschiedli cher flächiger Erstreckungen zum Einsatz gelangen, ist es in diesem Fall erforderlich, dass die Dimensionierungen der elastischen Zwischenlagen entsprechend geändert werden, um bei jeder Unterlageplatte gleiche elastische Bedingungen sicherzustellen.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass zwischen der Rippenplatte 14 und der elastischen Zwischenlage 30 eine Zwischenplatte 32 verläuft, deren flächige Erstreckung unabhängig von der der wirksamen Bodenfläche der Rippenplatte 14 ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die die Kraft von der Rippenplatte 14 auf die elastische Zwischenlage 30 übertragende Fläche unabhängig von der Flächenerstreckung der Rippenplatte 14 stets gleich ist, so dass infolge dessen unabhängig von der Flächenerstreckung der Rippenplatte 14 dimensionsmäßig gleiche elastische Zwischenlagen 30 zum Einsatz gelangen können.

Wie die Draufsicht der Zwischenplatte 32 gemäß Fig. 2 verdeutlicht, ist ein in Richtung der Abstützung vertikal verlaufender Projektion des Schienenfusses 12 ein rechteckförmiger Ausschnitt 34 vorgesehen, der von in Längsrichtung des Schienenabschnittes verlaufenden streifenförmigen Abschnitten 36, 38 begrenzt ist, die von den in Richtung der Abstützung vertikal verlaufenden Projektionen der Längsränder 40, 42 des Schienenfusses 12 geschnitten werden.

An die streifenförmigen Abschnitte 36, 38 schließen sich im Schnitt U-förmige weitere Ausschnitte 44, 46 an, die sich um die Verbindungselemente wie Bolzen 22, 24 erstrecken. Des Weiteren weist die Zwischenplatte 32 einen umlaufenden Rand 48 auf.

Bevorzugterweise kann die Zwischenplatte 32 aus Blechmaterial, aber auch aus hartem Kunststoff bestehen.

Sofern Blechmaterial zum Einsatz gelangt, sollte die Zwischenplatte 32 eine Dicke von 2 bis 5 mm aufweisen. Die flächige Erstreckung, also die wirksame Fläche, über die die Last von der Rippenplatte 14 auf die elastische Zwischenlage 30 übertragen wird, sollte 400 cm² betragen. Eine entsprechende flächige Erstreckung deckt die Rippenplatten mit Bodenflächen im Bereich zwischen 400 und 1.400 cm² ab.

Sofern ein harter Kunststoff als Zwischenplattenmaterial verwendet wird, sollte dieser selbst eine Federsteifigkeit von mehr als 100 kN/mm aufweisen. In diesem Fall kann die Dicke der Zwischenplatte 32 2 bis 5 mm betragen. Die bevorzugte flächige Erstreckung der Zwischen platte 32 ist dann 400 cm².

Zu erwähnen ist, dass durch die Dicke der Zwischenplatte der Arbeitsbereich des gesamten Stützpunktes umfassend Rippenplatte, Zwischenplatte und Zwischenlage vorgegeben werden kann.

Claims

1. Lagerung für einen Gleisabschnitt, umfassend entlang des Gleisabschnittes verlaufende und diesen aufnehmende Unterlageplatten (14) wie Schienenbefestigungs- oder Rippenplatten, wobei zwischen jeweiliger Unterlageplatte und dieser zugeordneter Abstützung wie Schwelle oder Betonplatte eine Zwischenlage (30) aus elastischem Material wie z. B. aus zelligen Elastomeren wie Polyurethan-Elastomeren angeordnet ist, deren Federsteifigkeit sich in etwa flächenabhängig in Bezug auf die jeweilige wirksame Abstützfläche der Unterlageplatte auf die Zwischenlage (30) ändert, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterlageplatte (14) und der Zwischenlage (30) eine Zwischenplatte (32) mit einer die Unterlageplatte abtragenden Fläche verläuft, deren Erstreckung un abhängig von der Zwischenlage zugewandter lastabtragender Bodenfläche der Unter lageplatte ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, umfassend mehrere in Längsrichtung des Gleisabschnittes aufeinanderfolgende Unterlageplatten mit gegebenenfalls voneinander abweichenden, eingeleitete Kräfte wirksam abtragenden Bodenflächen, dadurch gekennzeichnet, dass bodenflächengrößenunabhängig zwischen der jeweiligen Unterlageplatte (14) und zugeordneter elastischer Zwischenlage (30) Zwischenplatten (32) gleicher flächiger Er streckung angeordnet sind.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) aus steifem Kunststoff oder Metall wie Blech besteht.

4. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) im Bereich senkrecht zur Abstützung verlaufender Projektion des Gleisabschnittes bzw. seines Schienenfusses (12) einen Ausschnitt (34) aufweist, der von in jeweiligen Längsrandbereichen des Schienenfusses und in Längs richtung des Gleisabschnittes verlaufenden, streifenförmigen Abschnitten (36, 38) der Zwischenplatte begrenzt ist.

5. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) einen umlaufenden Randstreifen (48) aufweist.

6. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb der senkrecht zur Abstützung verlaufenden, vertikalen Projektion des Schienenfusses (12) verlaufende Ausschnitt (34) der Zwischenplatte (32) vor zugsweise zentral verläuft.

7. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) zu beiden Seiten des Ausschnittes (34) weitere im Bereich von die Unterlageplatte (14) mit der Abstützung verbindenden Verbindungs elementen wie Bolzen (22, 24) verlaufende Ausschnitte (44, 46) aufweist.

8. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zur Abstützung verlaufende Projektionen der Schienenfußlängsränder (40, 42) die den Ausschnitt (34) begrenzenden, streifenförmigen Abschnitte (36, 38) der Zwischenplatte (32) schneiden.

9. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) symmetrisch zu ihrer Längsachse ausgebildet ist.

10. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) symmetrisch zu ihrer parallel zur Längsrichtung des Schienenabschnittes verlaufenden Querachse ausgebildet ist.

11. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) eine Abtragfläche von vorzugsweise 400 cm² aufweist.

12. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) aus Blechmaterial einer Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm besteht.

13. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) ein ausgestanztes Blechteil ist.

14. Lagerung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (32) eine Kunststoffplatte einer Steifigkeit von mehr als 100 kN/mm und einer Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm ist.