DE202009013569U1

DE202009013569U1 - System zum Befestigen einer Schiene und Befestigung einer Schiene

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Publication number: DE202009013569U1
Application number: DE200920013569
Authority: DE
Original assignee: Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Vossloh Werke GmbH
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: ES2566541T3; AR085879A1; TWI513876B; DE102009041112A1; US20120187206A1; US9139959B2; EP2478154A1; CN102498245A; EP2478154B1; TW201116665A; PL2478154T3; DE102009041112B4; UY32887A; WO2011032932A1; CN102498245B

Abstract

System zum Befestigen einer Schiene (S) auf einem Untergrund,
– mit einer Führungsplatte (1), die eine Auflagefläche (9), mit der sie in Montagestellung auf dem Untergrund abgestützt ist, eine dem Schienenfuß (F) der zu befestigenden Schiene (S) zugeordnete Anlagefläche (10), mindestens einen über die Anlagefläche (10) in Richtung der zugeordneten Schiene (S) hinausragenden Vorsprung (12-14), der in Montagestellung über die freie Oberseite (15) des Schienenfußes (F) ragt, und eine von ihrer Oberseite (11) zu ihrer Auflagefläche (9) führende Durchgangsöffnung (18) aufweist,
– mit einem durch die Durchgangsöffnung (18) der Führungsplatte (1) steckbaren und in dem Untergrund befestigbaren Spannelement (2) und
– mit einem aus einem Federdraht gebogenen Federelement (2), das mindestens einen Torsionsabschnitt (22, 23) aufweist, an dessen einem Ende ein gegenüber dem Torsionsabschnitt (22, 23) abgewinkelt ausgerichteter erster Stützabschnitt (24, 25) und an dessen anderem Ende ein von dem Torsionsabschnitt (22, 23) abgebogener weiterer Stützabschnitt...

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Befestigen einer Schiene auf einem Untergrund und eine Befestigung einer Schiene unter Verwendung eines solchen Systems.
Bei der Befestigung von Schienen, die mit geringeren Lasten und Geschwindigkeiten befahren werden, wie es beispielsweise bei Straßenbahnen der Fall ist, stehen einerseits ein möglichst geringer Verschleiß und andererseits der Fahrkomfort sowie die Minimierung von Schallemissionen im Vordergrund. Gleichzeitig sollen solche Befestigungen einfach montierbar und kostengünstig herstellbar sein.
Bei in der Praxis eingesetzten Schienenbefestigungen werden diese Anforderungen dadurch erfüllt, dass die Schienen auf einem festen, beispielsweise einer Betonschwelle oder einem aus Beton gefertigten Einzelstützpunkt gebildeten Untergrund montiert werden, wobei zwischen dem Schienenfuß und dem festen Untergrund eine elastische Schicht mit definierter Nachgiebigkeit angeordnet wird. Die Nachgiebigkeit der elastischen Schicht wird dabei so gewählt, dass die Schiene beim Überfahren im Bereich der jeweiligen Befestigung dasselbe Verhalten zeigt, wie in dem von ihr frei überspannten, nicht unterstützten Bereich zwischen zwei Befestigungen.
Der Schienenbefestigung kommt bei solchen Befestigungen die Aufgabe zu, die Lage der Schiene in horizontaler Querrichtung zu ihrer Längserstreckung zu sichern und ein Abheben der Schiene in vertikaler Richtung von der elastischen Lage zu verhindern.
Bei einem aus der DE 198 48 928 A1 bekannten Schienenbefestigungssystem steht die Schiene ein einem den Schienenfuß seitlich übergreifenden, im Wesentlichen C-förmigen elastischen Lagerprofil, das auf einer aus Beton bestehenden Schwelle liegt. Durch diese Anordnung soll ein geräuscharmer, gedämpfter Lauf der Straßenbahn auf der Schiene gewährleistet sein. Zum Niederhalten der Schiene werden Klemmprofile verwendet, die mittels jeweils einer in die Schwelle eingeschraubten Befestigungsschraube fixiert werden. Die Klemmprofile weisen dabei einen auf der Schwelle abgestützten Befestigungsabschnitt auf, an den ein Vorsprung angeformt ist, der im Montagezustand auf die freie Oberseite des Schienenfußes drückt. Um gleichzeitig eine Spurweitenanpassung zu ermöglichen, sind bei dem bekannten System zusätzlich trapezförmige, an seitlichen Spurkanten der Schienenauflager der Schwelle verschiebbare Spurprofile vorgesehen, die zur Schienenlängsrichtung parallele Langlöcher für die Befestigungsschrauben aufweisen. Die Spurprofile bilden auf diese Weise eine in horizontaler Richtung verstellbare Querführung der jeweils zugeordneten Schiene.
Als problematisch hat sich im praktischen Einsatz von Schienenbefestigungen der voranstehend erläuterten Art erwiesen, dass sich die Befestigungsschrauben lockern, so dass die Befestigung bereits nach vergleichbar kurzer Einsatzdauer gewartet werden muss.
Vor diesem Hintergrund bestand die von der Erfindung zu lösende Aufgabe darin, ein System für die Befestigung einer Schiene zu schaffen, das nicht nur einfach zu montieren ist, sondern gleichzeitig über eine verlängerte Einsatzdauer auch einen sicheren Halt der Schiene gewährleistet. Darüber hinaus sollte eine entsprechend beschaffene Befestigung für eine Schiene geschaffen werden.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe in Bezug auf das System durch ein gemäß Anspruch 1 gestaltetes System zur Schienenbefestigung gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
In Bezug auf die Befestigung ist die voranstehend genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass diese Befestigung entsprechend Anspruch 12 ausgebildet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Befestigung sind in den auf Anspruch 12 rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes System zum Befestigen einer Schiene auf einem Untergrund, der insbesondere durch eine aus Beton oder einem vergleichbar festen Material erzeugte Schwelle oder einen entsprechenden Einzelstützpunkt gebildet sein kann, umfasst eine Führungsplatte, ein Befestigungselement und ein Federelement.
Die Führungsplatte dient einerseits als Führung der Schiene in horizontaler Richtung. Andererseits bildet sie einen Anschlag für Bewegungen der Schiene in vertikaler Richtung. Dazu weist die Führungsplatte eine Auflagefläche auf, mit der sie in Montagestellung auf dem Untergrund abgestützt ist. Dabei kann die Führungsplatte entweder direkt auf dem Untergrund aufliegen oder es kann, sofern sich dies als erforderlich erweist, zwischen dem Untergrund und der Führungsplatte eine weitere Lage vorhanden sein, die beispielsweise einer elastischen Abstützung oder einem Schutz vor Verschleiß dient.
Für die seitliche Führung der Schiene besitzt die Führungsplatte eine Anlagefläche, an der in Montagestellung der Schienenfuß mit seiner Längsseite anliegt.
Des Weiteren ist an die Führungsplatte mindestens ein über die Anlagefläche in Richtung der zugeordneten Schiene hinausragender Vorsprung angeformt. Dieser ist dabei so geformt und angeordnet, dass er in Montagestellung über die freie Oberseite des Schienenfußes ragt, insbesondere mit geringer oder gar keiner Niederhaltekraft auf ihr aufliegt, und als solcher den Anschlag für die vertikalen Bewegungen der Schiene bildet.
Schließlich ist in die Führungsplatte eines erfindungsgemäßen Systems auch noch eine von ihrer Oberseite zu ihrer Auflagefläche führende Durchgangsöffnung für ein Spannelement eingeformt, das durch die Durchgangsöffnung der Führungsplatte gesteckt wird, um in dem Untergrund befestigt zu werden.
Das Spannelement dient dabei zum Spannen eines aus einem Federdraht gebogenen Federelements, das in Montagestellung eine elastische Niederhaltekraft auf die Führungsplatte aufbringt. Zu diesem Zweck weist das Federelement mindestens einen Torsionsabschnitt auf, an dessen einem Ende ein gegenüber dem Torsionsabschnitt abgewinkelt ausgerichteter erster Stützabschnitt und an dessen anderem Ende ein von dem Torsionsabschnitt abgebogener weiterer Stützabschnitt ausgebildet ist.
Die Länge und die Winkelstellung des ersten Stützabschnitts in Bezug auf den Torsionsabschnitt sind dabei derart bemessen, dass in Montagestellung der erste Stützabschnitt des Federelements auf einer zugeordneten Stützfläche an der Oberseite der Führungsplatte abgestützt und das Federelement mittels des Spannelements gegen den Untergrund so verspannt ist, dass der Torsionsabschnitt eine elastische Rückstellkraft ausübt. Dementsprechend weist der erste Stützabschnitt bei entspanntem Federelement in radialer Richtung unter einem Winkel so von dem Torsionsabschnitt weg, dass er im verspannten Zustand ein Moment auf den Torsionsabschnitt ausübt, durch das der Torsionsabschnitt tordiert wird.
Gleichzeitig ist die Länge des Torsionsabschnitts des Federelements so bemessen, dass der Torsionsabschnitt in Montagestellung mit seinem dem weiteren Stützabschnitt zugeordneten Ende über die Anlagefläche der Führungsplatte in Richtung der Schiene hinaus steht. Auf diese Weise besitzt der Torsionsabschnitt einerseits eine ausreichende Länge, um im Montagezustand die erforderliche Elastizität, mit der die Führungsplatte niedergehalten wird, zu gewährleisten. Andererseits kann der über die Anlagefläche der Führungsplatte hinaus stehende Abschnitt des Torsionsabschnitts als Unterstützung für den als Anschlag für die vertikalen Bewegungen der Schiene dienenden Vorsprung genutzt werden.
Der zweite an den Torsionsabschnitt angeschlossene Stützabschnitt ist schließlich so geformt, dass er in Montagestellung ebenfalls an der Führungsplatte abgestützt ist und ein Gegenlager für die Torsinn des Torsionsabschnitts bildet.
Durch die erfindungsgemäße Formgebung von Führungsplatte und Federelement wird somit eine in vertikaler, senkrecht zu dem jeweiligen Untergrund gerichteter Richtung elastisch nachgiebige Abstützung des Schienenfußes erreicht, bei der die auf den Schienenfuß ausgeübten Niederhaltekräfte alleine durch die Kraft bestimmt werden, mit der der Vorsprung der Führungsplatte auf den Schienenfuß drückt. So ist es bei einem erfindungsgemäßen System ohne weiteres möglich, die Form und die Anordnung des mindestens einen Vorsprungs der Führungsplatte so zu wählen, dass im unbelasteten Montagezustand allenfalls minimale, insbesondere keine Niederhaltekräfte auf den Schienenfuß ausgeübt werden. Dies erweist sich dann als besonders zweckmäßig, wenn zwischen dem Schienenfuß und dem festen Untergrund eine elastische Zwischenlage eingebaut ist, die eine definierte Nachgiebigkeit der Schiene beim Überfahren der jeweiligen Befestigung gewährleistet. Zu diesem Zweck kann bei einer erfindungsgemäßen Befestigung bzw. einem erfindungsgemäßen System der Abstand der dem Schienenfuß der zu befestigenden Schiene zugeordneten Unterseite des Vorsprungs von der Aufstandfläche der Führungsplatte im Wesentlichen gleich dem Abstand der freien Oberfläche des Schienenfußes zur Oberfläche des festen Untergrundes sein.
Im Fall, dass der feste Untergrund durch Schwellen oder Einzelstützpunkte gebildet wird, wird die elastische Lage bevorzugt so ausgelegt, dass die Schiene sich beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug im Bereich der mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Systems gebildeten Befestigung zumindest annähernd genauso absinkt wie in den Bereichen zwischen zwei Schwellen, in denen sie nicht unterstützt ist.
Wird der Vorsprung und mit ihm die Führungsplatte in Folge einer in vertikaler Richtung gerichteten Bewegung der Schiene belastet, so wird diese Belastung durch das Federelement abgefedert mit der Folge, dass Belastungsstöße von dem Spannelement ferngehalten werden. Auf diese Weise ist die Gefahr, dass sich die durch das Spannelement bewirkte Verspannung der Führungsplatte auf dem festen Untergrund vorzeitig lockert, auf ein Minimum reduziert.
Mit der Erfindung steht somit ein Befestigungssystem zur Verfügung, das mit einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen eine dauerhaft sichere Führung einer insbesondere für den Straßenbahnverkehr oder vergleichbare Anwendungen bestimmten Schienen gewährleistet. Die geringe Teilezahl macht das erfindungsgemäße System nicht nur besonders leicht montierbar, sondern erlaubt es auch, ein solches System besonders kostengünstig herzustellen.
Der über die Anlagefläche hinaus stehende Abschnitt des Torsionsabschnitts des Federelements kann als Unterstützung für den durch den Vorsprung der Führungsplatte hergestellten Anschlag dann besonders effektiv genutzt werden, wenn in Montagestellung mindestens der weitere Stützabschnitt oder der Torsionsabschnitt auf dem Vorsprung der Führungsplatte aufliegen und der Vorsprung auf seiner freien, von der Aufstandfläche der Führungsplatte abgewandten Oberseite mindestens eine Führung für den weiteren Stützabschnitt oder den Torsionsabschnitt aufweist.
Indem die Führungsplatte auf ihrer der Anlagefläche gegenüberliegenden Seite eine Stützfläche aufweist, deren in ihrer Längsrichtung gedachte Verlängerung die Anlagefläche unter einem spitzen Winkel schneidet, und an dem festen Untergrund eine Schulter ausgebildet ist, an der in Montagestellung die Führungsplatte mit ihrer Stützfläche abgestützt ist, kann auch bei einem erfindungsgemäßen System auf einfache Weise eine Spurweiteneinstellung vorgenommen werden. Dies lässt sich besonders einfach dann durchführen, wenn die Durchgangsöffnung der Führungsplatte als Langloch ausgebildet ist, dessen Längsachse achsparallel zur Längsachse der Stützfläche ausgerichtet ist. Der Lage der Führungsplatte in der der jeweils gewünschten Spurweite entsprechenden Stellung kann dabei dadurch zusätzlich gesichert werden, dass in die Oberseite der Führungsplatte Rastflächen eingeformt sind, so dass in Montagestellung das Federelement in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Führungsplatte in Bezug zu dem Spannelement in einer der Rastflächen abgestützt ist.
Die Führungsplatte ist bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise einem Kunststoff, hergestellt. Dies erlaubt nicht nur eine besonders kostengünstige und einfache Herstellung, sondern gestattet auch eine gegenüber dem festen Untergrund insgesamt isolierte Befestigung der Schiene.
Als Spannelement kann eine Schraube verwendet werden, deren Schraubenkopf in Montagestellung auf den Torsionsabschnitt des Federelements wirkt. Genauso können selbstverständlich ein Schraubenbolzen, auf den zum Verspannen des Federelements eine Mutter geschraubt wird, oder ein anderes zum Erzeugen ausreichend hoher Spannkräfte geeignetes Spannelement in einem erfindungsgemäßen System eingesetzt werden.
Eine besonders einfach montierbare und gleichzeitig funktionale Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des weiteren Stützabschnitts des Federelements in derselben Ebene verläuft wie die Längsachse des Torsionsabschnitts. Bei einem derart gestalteten weiteren Stützabschnitt lässt sich die erfindungsgemäße Abstützung des Vorsprungs der Führungsplatte besonders einfach bewerkstelligen.
Letztes gilt insbesondere dann, wenn das Federelement einen mit Abstand zu dem ersten Torsionsabschnitt angeordneten zweiten Torsionsabschnitt aufweist, der zweite Torsionsabschnitt wie der erste Torsionsabschnitt an seinem einen Ende in einen gegenüber dem zweiten Torsionsabschnitt abgewinkelt ausgerichteten, in Montagestellung eine Torsinn des zugeordneten Torsionsabschnitts bewirkenden Stützabschnitt übergeht und der zweite Torsionsabschnitt mit seinem anderen Ende an das von dem ersten Torsionsabschnitt abgewandte Ende des weiteren Stützabschnitts angeschlossen ist.
In diesem Fall weist das Federelement eine Form auf, bei der die Torsionsabschnitte und die daran angeformten Stützabschnitte spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Eine besonders praxisgerechte und gleichzeitig hinsichtlich ihrer Federwirkung effektive Ausgestaltung des Federelements ergibt sich dabei dann, wenn sich die Torsionsabschnitte parallel zueinander erstrecken.
Solange gewährleistet ist, dass sie im Montagezustand ein ausreichendes Torsionsmoment auf den jeweiligen Torsionsabschnitt aufbringen, können die jeweils gegenüber dem zugeordneten Torsionsabschnitt abgewinkelt ausgerichteten Stützabschnitte des Federelements jede beliebige Form haben. Eine platzsparende und gleichzeitig besonders sichere Abstützung der betreffenden Stützabschnitte ergibt sich allerdings dann, wenn sie über einen Winkelbereich von mehr als 90° gebogen sind. In diesem Fall weist das erfindungsgemäß vorgesehene Federelement eine einer klassischen S- bzw. W-förmigen Spannklemme angenäherte Form auf, bei der die Länge der zur zugeordneten Schiene weisenden Federarme jeweils so stark reduziert ist, dass der Schienenfuß nicht von ihnen berührt wird.
Sofern die Schiene über eine elastische Lage auf dem festen Untergrund abgestützt ist, kann es zur Minimierung der Schallemissionen vorteilhaft sein, wenn die elastische Lage mindestens den Schienenfuß und den Schienensteg abdeckt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
1 eine Befestigung einer Straßenbahnschiene in einer Explosionsdarstellung;
2 eine für die Befestigung der Straßenbahnschiene verwendete Führungsplatte in perspektivischer Ansicht;
3 ein für die Befestigung der Straßenbahnschiene verwendetes Federelement in perspektivischer Ansicht;
4 das Federelement gemäß 3 in Draufsicht;
5 das Federelement in einer seitlichen Ansicht;
6 das Federelement in einer frontalen Ansicht.
Zur Befestigung der nach Art einer Rillenschiene ausgebildeten Schiene S auf einem durch eine Betonschwelle B gebildeten festen Untergrund ist durch zwei gleichartig ausgebildete Systeme S1, S2 hergestellt, die jeweils eine Führungsplatte 1, ein Federelement 2 und als Spannelement eine Spannschraube 3 umfassen.
In die Betonschwelle B ist eine ebene Aufstandfläche 4 eingeformt, die an ihren Längsrändern mit den Längsseiten der Schwelle B zusammenstößt und an ihren Schmalseiten durch jeweils eine Schulter 5, 6 begrenzt ist. Die der Aufstandfläche 4 zugeordneten, zueinander parallel verlaufenden Anlageflächen 7, 8 der Schultern 5, 6 treffen jeweils unter einem spitzen Winkel auf die Längsränder der Aufstandfläche 4, so dass die Aufstandfläche 4 in Draufsicht die Form eines Parallelogramms besitzt.
Die aus einem nicht leitenden, beispielsweise faserverstärkten Kunststoff hergestellte Führungsplatte 1 weist an ihrer Unterseite jeweils eine Auflagefläche 9 auf, mit der sie im Montagezustand auf der Aufstandfläche 4 der Schwelle B liegt. An ihrer dem Schienenfuß F der Schiene S zugeordneten Seite stößt die Auflagefläche 9 auf eine Anlagefläche 10, die annähernd rechtwinklig zu der Auflagefläche 9 ausgerichtet ist. Mit Ausnahme ihrer an die Oberseite 11 der Führungsplatte 1 angrenzenden Eckbereiche und eines ebenfalls an die Oberseite 11 angrenzenden Mittelbereichs erstreckt sich die Anlagefläche 10 dabei über die gesamte Höhe der Führungsplatte 1. In den betreffenden Eckbereichen ist jeweils ein in Richtung des Steges E der Schiene S weisender Vorsprung 12, 13 an die Führungsplatte 1 angeformt. Die Vorsprünge 12, 13 dienen dabei als zusätzlicher Schutz gegen ein Kippen der Schiene S oder der Führungsplatte 1.
Im mittig zwischen den Vorsprüngen 12, 13 angeordneten Mittelbereich der Anlagefläche 10 ein ist U-förmiger Vorsprung 14 an die Führungsplatte 1 einstückig angeformt, der ebenfalls in Richtung des Steges E der Schiene S weist. Die über die Anlagefläche 10 hinaus stehende Länge des Vorsprungs 14 ist dabei deutlich größer als die entsprechende Länge der nach Art von Anschlägen geformten Vorsprünge 12, 13. Im Bereich des Übergangs vom Vorsprung 14 zum Hauptkörper der Führungsplatte 1 ist eine sich längs der Anlagefläche 10 erstreckende Sollbruchstelle ausgebildet, an der bei entsprechender Belastung der Vorsprung 14 von der Führungsplatte 1 abbricht.
Der Abstand Av der Unterseite der Vorsprünge 12, 13, 14 von der Auflagefläche 9 der Führungsplatte 1 ist jeweils mindestens so groß wie der jeweilige Abstand Af der Oberseite 15 des Schienenfußes F zu der Aufstandfläche 4 der Betonschwelle B. Auf diese Weise wird bei fertig montiertem System S1, S2 über den Vorsprung 14 bzw. eine darin geführte Mittelschlaufe des Federelements 2 jeweils allenfalls eine sehr geringe Niederhaltekraft auf den Schienenfuß F ausgeübt.
In die Oberseite des mittleren Vorsprungs 14 ist eine kehlenförmige, der U-Form des Vorsprungs 14 folgende Führungsbahn 16 eingeformt.
Im Bereich des Übergangs des Vorsprungs 14 in den Hauptkörper der Führungsplatte 1 sind zusätzlich kehlenförmige Rastflächen 17 in die Oberseite 11 der Führungsplatte 1 eingeformt, deren Ausrichtung der Ausrichtung der Vorsprünge 12–14 entspricht.
Darüber hinaus ist eine als Langloch ausgebildete Durchgangsöffnung 18 in die Führungsplatte 1 eingeformt, die von der Oberseite 11 zur Auflagefläche 9 der Führungsplatte 1 führt. Die Längsachse L18 der Durchgangsöffnung 18 ist dabei so ausgerichtet, dass sie die Anlagefläche 10 unter einem spitzen Winkel schneidet.
Des Weiteren ist in die Oberseite 11 der Führungsplatte 1 eine sich über die Länge L der Führungsplatte 1 erstreckende streifenförmige Stützfläche 19 eingesenkt.
An der der Anlagefläche 10 gegenüberliegenden Rückseite der Führungsplatte ist schließlich eine weitere Stützfläche 20 ausgebildet, die parallel zur Längsachse L18 der Durchgangsöffnung 18 und im Wesentlichen senkrecht zur Auflagefläche 9 der Führungsplatte 1 ausgerichtet ist. Über die Stützfläche 20 ist die Führungsplatte 1 an der jeweils zugeordneten Anlagefläche 7 bzw. 8 der Schultern 5 bzw. 6 der Betonschwelle 5 abgestützt. Durch Verschieben der jeweiligen Führungsplatte 1 längs der zugeordneten Anlagefläche 7, 8 lässt sich dabei die Lage der Schiene in Breitenrichtung BR zwecks Einstellung der Spurweite des Gleises verstellen, zu dem die Schiene S gehört. Der Stellweg dieser Verstellung ist durch die Länge der Durchgangsöffnung 18 begrenzt.
Bei der Spannschraube 3 der Systeme S1, S2 handelt es sich jeweils um eine konventionelle Schwellenschraube. Für ihre Befestigung ist in der Schwelle B jeweils eine Öffnung 21 vorgesehen, in der ein hier nicht dargestellter Kunststoffdübel sitzt.
Das Federelement 2 weist ein spiegelsymmetrische, einem W angenäherte Form auf und umfasst zwei parallel zueinander angeordnete Torsionsabschnitte 22, 23, die an ihrem einen Ende jeweils in einen Stützabschnitt 24, 25 und an ihrem anderen Ende über einen weiteren Stützabschnitt 26 miteinander verbunden sind. Die erstgenannten Stützabschnitte 24, 25 sind dabei jeweils gegenüber dem zugeordneten Torsionsabschnitt 22, 23 nach unten abgewinkelt von dem jeweiligen Torsionsabschnitt 22, 23 abgebogen und umgreifen jeweils kreisbogenförmig einen Winkelbereich von ca. 180°. Genauso ist auch der die Torsionsabschnitte 22, 23 miteinander verbindende Stützabschnitt 26 halbkreisförmig ausgebildet. Jedoch verläuft seine Längsachse L26 in derselben Ebene, wie die Längsachsen L22, L23 der Torsionsabschnitte 22, 23, wogegen die Längsachsen L24 und L25 der Stützabschnitte 24, 25 die durch die Längsachsen L22, L23 aufgespannte Ebene unter einem spitzen Winkel durchstoßen. Gemeinsam mit den Torsionsabschnitten 22, 23 bildet der Stützabschnitt 26 die Mittelschlaufe des Federelements 2.
Der Schienenfuß F und der Steg E der Schiene sind vollständig mit einer Lage G aus einem elastischen Material bedeckt. Dieses gewährleistet bei fertig montierter Befestigung der Schiene S einerseits eine definierte Nachgiebigkeit und andererseits eine minimierte Schallemission beim Überfahren der Schiene S.
Zur Montage der Befestigung wird die Schiene S mit ihrem Schienenfuß F mit der elastischen Lage G bekleideten Schienenfuß auf die Aufstandfläche 4 der Schwelle B gesetzt. Anschließend werden die Führungsplatten 1 der Systeme S1, S2 so positioniert, dass bei ordnungsgemäßer Einhaltung der vorgeschriebenen Spurweite die Schiene S seitlich im Wesentlichen spielfrei zwischen den Schultern 5, 6 der Schwelle B geführt ist. Der Schienenfuß F liegt dabei mit seinen Längsseiten an der Anlagefläche 10 der Führungsplatten 1 an. Anschließend werden die Federelemente 2 so auf die Führungsplatten 1 gesetzt, dass ihre freien Stützabschnitte 24, 25 auf der Stützfläche 19 der Führungsplatte 1 sitzen. Dabei ist die Länge der Torsionsabschnitte 22, 23 des Federelements 1 so gewählt, dass die Torsionsabschnitte 22, 23 und der sie miteinander verbindende Stützabschnitt 26 über die Anlagefläche 10 hinaus stehend in der in den Vorsprung 14 eingeformten Führungsbahn 16 geführt sind.
Anschließend wird die jeweilige Spannschraube 3 in die ihr jeweils zugeordnete Öffnung 21 der Schwelle S eingeschraubt, bis über den Schraubenkopf der Spannschraube 3 das jeweilige Federelement 2 soweit gegen die ihm zugeordnete Führungsplatte 1 gedrückt ist, dass über die mit dem Niederdrücken einhergehende Tordierung der Torsionsabschnitte 22, 23 eine ausreichende elastische Niederhaltkraft auf die Führungsplatten 1 wirkt. Bewegt sich die Schiene S beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug in vertikaler Richtung senkrecht zur Aufstandfläche 4 und stößt dabei gegen einen der Vorsprünge 12–14, so wird dieser Stoß durch die Federelemente 2 elastisch aufgenommen. Die jeweilige Spannschraube 3 der Systeme S1, S2 wird so vor übermäßigen Stößen geschützt, so dass der Gefahr einer vorzeitigen Lockerung der Befestigung sicher vorgebeugt ist.
Kommt es bei der Montage oder im laufenden praktischen Einsatz zu einer hohen Belastung des Federelements 2, so bricht der Vorsprung 14 an der Sollbruchstelle ab, so dass die Mittelschlaufe des Federelements 2 auf dem Schienenfuß F abgestützt ist. Die Sollbruchstelle gewährleistet somit, dass auch bei einem über die dem Vorsprung 14 eigene Elastizität hinausgehenden Belastung beispielsweise in Folge einer besonders großen Bewegung des Schienenfußes in vertikaler Richtung diese Belastung von der Befestigung der Führungsplatte 1 ferngehalten und federnd abgefangen wird.
Die Erfindung betrifft somit ein eine Führungsplatte 1, ein Befestigungselement 3 und ein Federelement 2 umfassendes System S1, S2 für die Befestigung einer Schiene S auf einem festen Untergrund B. Die Führungsplatte 1 dient dabei als Führung der Schiene S in horizontaler und als Anschlag für Bewegungen der Schiene S in vertikaler Richtung. Dazu weist die Führungsplatte 1 eine Anlagefläche 10 auf, an der in Montagestellung der Schienenfuß F mit seiner Längsseite anliegt. An die Führungsplatte 1 ist zusätzlich mindestens ein über die Anlagefläche 10 in Richtung der zugeordneten Schiene S hinausragender Vorsprung 14 angeformt, der mit minimierter Niederhaltekraft auf der Schiene S liegt und als solcher den Anschlag für die vertikalen Bewegungen der Schiene S bildet. Das auf der Führungsplatte 1 aufliegende Federelement 2 ist so gestaltet, dass es im Wesentlichen keine Niederhaltekraft auf die Schiene S ausübt, sondern lediglich die Führungsplatte 1 elastisch gegen das für ihre Befestigung eingesetztes Spannelement 3 abstützt. Das Federelement 2 weist dazu eine W- oder S-förmige Gestalt auf und ragt mit einem aus den beiden Torsionsabschnitten 22, 23 und dem zwischen ihnen liegenden Stützabschnitt 26 Mittelschlaufenabschnitt so weit über den Schienenfuß F, dass der Schienenfuß F, wenn er in vertikaler Richtung von dem festen Untergrund B nach oben wegbewegt wird, von dem Federelement 2 federnd gehalten wird.

1: Führungsplatte
2: Federelement
3: Spannschraube (Spannelement)
4: Aufstandfläche der Schwelle B
5, 6: Schultern der Schwelle B
7, 8: Anlageflächen der Schultern 5, 6
9: Auflagefläche der Führungsplatte 1
10: Anlagefläche der Führungsplatte 1
11: Oberseite der Führungsplatte 1
12, 13: Vorsprünge
14: U-förmiger Vorsprung
15: Oberseite des Schienenfußes F
16: Führungsbahn des Vorsprungs 14
17: Rastflächen der Führungsplatte 1
18: Durchgangsöffnung der Führungsplatte 1
19: Stützfläche der Führungsplatte 1
20: rückwärtige Stützfläche der Führungsplatte 1
21: Öffnung der Schwelle
22, 23: Torsionsabschnitte des Federelements 3
24, 25, 26: Stützabschnitte des Federelements 3
Av: Abstand der Unterseite der Vorsprünge 12, 13, 14 von der Auflagefläche 9 der Führungsplatte 1
Af: Abstand Af der Oberseite 15 des Schienenfußes F zu der Aufstandfläche 4 der Betonschwelle B
B: Betonschwelle
BR: Breitenrichtung
E: Steg der Schiene S
F: Schienenfuß der Schiene S
L: Länge der Führungsplatte 1
L18: Längsachse der Durchgangsöffnung 18
L22, L23: Längsachsen der Torsionsabschnitte 22, 23
L26: Längsachse des Stützabschnitts 26
L24, L25: Längsachsen der Stützabschnitte 24, 25
S: Schiene
S1, S2: Systeme zur Befestigung der Schiene S

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19848928 A1 [0005]

Claims

System zum Befestigen einer Schiene (S) auf einem Untergrund, – mit einer Führungsplatte (1), die eine Auflagefläche (9), mit der sie in Montagestellung auf dem Untergrund abgestützt ist, eine dem Schienenfuß (F) der zu befestigenden Schiene (S) zugeordnete Anlagefläche (10), mindestens einen über die Anlagefläche (10) in Richtung der zugeordneten Schiene (S) hinausragenden Vorsprung (12-14), der in Montagestellung über die freie Oberseite (15) des Schienenfußes (F) ragt, und eine von ihrer Oberseite (11) zu ihrer Auflagefläche (9) führende Durchgangsöffnung (18) aufweist, – mit einem durch die Durchgangsöffnung (18) der Führungsplatte (1) steckbaren und in dem Untergrund befestigbaren Spannelement (2) und – mit einem aus einem Federdraht gebogenen Federelement (2), das mindestens einen Torsionsabschnitt (22, 23) aufweist, an dessen einem Ende ein gegenüber dem Torsionsabschnitt (22, 23) abgewinkelt ausgerichteter erster Stützabschnitt (24, 25) und an dessen anderem Ende ein von dem Torsionsabschnitt (22, 23) abgebogener weiterer Stützabschnitt (26) ausgebildet ist, wobei die Länge und die Winkelstellung des ersten Stützabschnitts (24, 25) in Bezug auf den Torsionsabschnitt (22, 23) derart bemessen sind, dass in Montagestellung der erste Stützabschnitt (24, 25) auf einer zugeordneten Stützfläche (19) an der Führungsplatte (1) abgestützt und das Federelement (2) mittels des Spannelements (3) gegen den Untergrund so verspannt ist, dass der Torsionsabschnitt (22, 23) eine elastische Rückstellkraft ausübt, wobei die Länge des Torsionsabschnitts (22, 23) so bemessen ist, dass der Torsionsabschnitt (22, 23) in Montagestellung mit seinem dem weiteren Stützabschnitt (26) zugeordneten Ende über die Anlagefläche (10) der Führungsplatte (1) in Richtung der Schiene (S) hinaus steht, und wobei der weitere Stützabschnitt (26) ausgehend vom Torsionsabschnitt (22, 23) so gebogen ist, dass er in Montagestellung ebenfalls an der Führungsplatte (1) abgestützt ist und ein Gegenlager für die Torsinn des Torsionsabschnitts (22, 23) bildet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Montagestellung mindestens der weitere Stützabschnitt (26) oder der Torsionsabschnitt (22, 23) auf dem Vorsprung (14) der Führungsplatte (1) aufliegen und der Vorsprung (14) auf seiner Oberseite mindestens eine Führung (16) für den weiteren Stützabschnitt (26) oder den Torsionsabschnitt (22, 23) aufweist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (1) auf ihrer der Anlagefläche (10) gegenüberliegenden Seite eine Stützfläche (20) aufweist, deren in ihrer Längsrichtung gedachte Verlängerung die Anlagefläche (10) unter einem spitzen Winkel schneidet, und dass an dem festen Untergrund eine Schulter (5, 6) ausgebildet ist, an der in Montagestellung die Führungsplatte (1) mit ihrer Stützfläche (20) abgestützt ist.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (18) der Führungsplatte (1) als Langloch ausgebildet ist, dessen Längsachse (L18) achsparallel zur Längsachse der Stützfläche (20) ausgerichtet ist.
System nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberseite (11) der Führungsplatte (1) Rastflächen (17) eingeformt sind und dass in Montagestellung das Federelement (2) in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Führungsplatte (1) in Bezug auf das Spannelement (3) in einer der Rastflächen (17) abgestützt ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (1) aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (3) eine Schraube ist, deren Schraubenkopf in Montagestellung auf den Torsionsabschnitt (22, 23) des Federelements (2) wirkt.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L26) des weiteren Stützabschnitts (26) des Federelements (2) in derselben Ebene verläuft wie die Längsachse (L22, L23) des Torsionsabschnitts (22, 23).
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) einen mit Abstand zu dem ersten Torsionsabschnitt (22) angeordneten zweiten Torsionsabschnitt (23) aufweist, dass der zweite Torsionsabschnitt (23) wie der erste Torsionsabschnitt (22) an seinem einen Ende in einen gegenüber dem zweiten Torsionsabschnitt (23) abgewinkelt ausgerichteten, in Montagestellung eine Torsinn des zugeordneten Torsionsabschnitts (23) bewirkenden Stützabschnitt (25) übergeht und dass der zweite Torsionsabschnitt (23) mit seinem anderen Ende an das von dem ersten Torsionsabschnitt (22) abgewandte Ende des weiteren Stützabschnitts (26) angeschlossen ist.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Torsionsabschnitte (22, 23) parallel zueinander erstrecken.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils gegenüber dem zugeordneten Torsionsabschnitt (22, 23) abgewinkelt ausgerichtete Stützabschnitt (24, 25) über einen Winkelbereich von mehr als 90° gebogen ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine aus einem festen Material gebildete Schwelle (B) oder Einzelstützpunkt umfasst, die den festen Untergrund bildet.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (14) einstückig an die Führungsplatte (1) angeformt ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Übergangs von dem Vorsprung (14) zum Hauptkörper der Führungsplatte (1) eine Sollbruchstelle ausgebildet ist.
Befestigung einer Schiene (S) auf einem festen Untergrund mittels eines gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildeten Systems (S1, S2).
Befestigung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (B) über eine elastische Lage (G) auf dem festen Untergrund steht.
Befestigung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Lage (G) mindestens den Schienenfuß (F) und den Schienensteg (E) der Schiene (S) abdeckt.
Befestigung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (Av) der dem Schienenfuß (F) der zu befestigenden Schiene (S) zugeordneten Unterseite des Vorsprungs (12–14) von der Aufstandfläche (9) der Führungsplatte (1) im Wesentlichen gleich dem Abstand (Af) der freien Oberfläche (15) des Schienenfußes (F) zur Oberfläche (4) des festen Untergrundes ist.