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Die Erfindung betrifft eine als Schienenlager für den Gleisbau dienende Lagerplatte, mit einer unteren Grundplatte und einer oberen Rippenplatte zur Aufnahme einer Schiene, wobei die Grundplatte eine Mehrzahl von senkrecht zu ihrer Plattenebene angeordneten Gewindebolzen zur Fixierung der Rippenplatte auf der Grundplatte aufweist.
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Solche als Schienenlager für den Gleisbau dienenden Lagerplatten sind hinlänglich bekannt, sie umfassen als maßgebliche Bauteile eine auf dem Boden aufliegende und dort befestigte Grundplatte und eine darauf zu positionierende Rippenplatte zur Aufnahme einer Schiene. Solch eine Lagerplatte soll durch ihre vor allem in vertikaler Richtung wirkende elastische Konstruktion eine günstige Lastverteilung sowie eine Erschütterungs- und Verschleißminderung für den Einsatz im Schienenverkehr gewährleisten, insbesondere im Nahverkehrsbereich. Bisher bekannte Lagerplatten sind bezüglich Dauerfestigkeit oder der für die Oberbaukonstruktion relevanten Parameter wie Federkennlinien und Setzungsverhalten als nicht zufrieden stellend anzusehen. Vielmehr haben die hohen statischen und vor allem dynamischen Belastungen auf solche Lagerplatten in der Vergangenheit immer wieder zu erheblichen Beschädigungen bis hin zum notwendigen Austausch der Platten nach vergleichsweise kurzem Einsatz geführt.
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Damit stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine als Schienenlager für den Gleisbau dienende Lagerplatte zu schaffen, die sich durch hohe mechanische Dauerfestigkeit und gute Anpassung an statische und dynamische Belastungen auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird gemäß der technischen Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Die beiden zentralen Bauteile einer als Schienenlager für den Gleisbau dienenden Lagerplatte sind die Grund- und die Rippenplatte. Die Grundplatte weist eine Mehrzahl von senkrecht zu ihrer Plattenebene angeordneten und mit der Grundplatte vorzugsweise verschweißten Gewindebolzen auf. Letztere korrespondieren mit Bohrungen in der Rippenplatte, sodass diese hohen Belastungen standhaltende Verbindung zwischen Grund- und Rippenplatte maßgeblich durch die vorinstallierten Schraubbolzen gewährleistet wird.
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Um das Entgleisen der auf den Schienen fahrenden Fahrzeuge wirksam zu verhindern, ist vorgesehen, dass die Lagerplatte einen seitlich angeordneten und als Entgleisungsschutz dienenden Stützbock mit einem im Wesentlichen senkrecht und einem im Wesentlichen waagerecht positionierten Schenkel aufweist, welcher aufgrund seiner Geometrie und Ausbildung besonders gut geeignet ist, die erheblichen Kippmomente aufzunehmen. Diese seitliche Führung durch den Fangschienen-Stützbock muss gegebenenfalls eine Last von 7 t und mehr aufnehmen können und ist daher entsprechend massiv auszubilden und an bzw. in der Lagerplatte zu verankern.
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Es ist vorgesehen, dass der im Wesentlichen senkrecht positionierte obere Schenkel zur Fixierung eines quer zu den Schenkeln angeordneten Führungsbalkens dient, der folglich in Fahrtrichtung bzw. parallel zu dieser positioniert ist. Zugleich bilden die quer zur Fahrtrichtung angeordneten Schenkel damit ein Lager für den ein- oder mehrteilig ausgebildeten Führungsbalken.
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Ergänzend dazu ist daran gedacht, dass der im Wesentlichen waagerecht positionierte untere Schenkel zur Befestigung des Stützbocks an der Lagerplatte dient, d. h. mit dem zweiten Schenkel ist der Stützbock an der Lagerplatte befestigt bzw. verankert, zweckmäßigerweise in und/oder an der Grundplatte.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der im Wesentlichen waagerecht positionierte Schenkel zwei parallel angeordnete, an der Grundplatte fixierte Stege aufweist. Der Stützbock stellt also einen Entgleisungsschutz für die Schienenfahrzeuge dar, der zwei parallel angeordnete Stege umfasst, die als Lager bzw. zur Befestigung des Querbalkens dienen. Im Ernstfall auf den Querbalken auftretende Kräfte werden über diesen auf die als Stege ausgebildeten Schenkel und über diese in die Grundplatte bzw. in den Boden abgeleitet.
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Es versteht sich, dass gerade die dynamischen Anforderungen an diese Konstruktion beim Übergang zwischen Stützbock und Lager- bzw. Grundplatte ebenfalls sehr hoch sind. Daher wird vorgeschlagen, dass zur Befestigung der Stege an der Grundplatte Zapfen- und/oder Schweißverbindungen dienen, d. h. eine besonders hohen Beanspruchungen standhaltende Verbindung zwischen Stützbock und Lager- bzw. Grundplatte zu schaffen. Empfohlen werden neben reinen Schweiß- vor allem auch kombinierte Steck- und Schweißverbindungen.
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Was diese betrifft, ist vorgesehen, dass die Zapfenverbindungen durch Ausnehmungen in der Grundplatte und/oder korrespondierend zu diesen Ausnehmungen angeordnete und/oder ausgebildete Zapfen an den Stegen gebildet sind. Die Grundplatte weist also Ausnehmungen auf, in welche die stegseitigen Zapfen zunächst eingesetzt und dann zusätzlich über eine Schweißverbindung gesichert werden. Besonders empfohlen wird, die Zapfen- bzw. Steckverbindungen von unten, d. h. von der Unterseite der Grundplatte her zusätzlich durch geeignete Schweißmaßnahmen zu sichern.
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Mit Blick auf die Geometrie des Stützbocks wird darauf hingewiesen, dass der obere Schenkel an seiner der Grundplatte abgewandten Seite, also seiner Rückseite, mindestens einen Radius aufweist. Den in diesem Bereich auftretenden Kräften und Momenten wird also durch eine Formgebung des Stützbocks entgegengewirkt. Während der Stützbock innen annähernd rechtwinklig mit einem vergleichsweise kleinen Radius zwischen den Schenkeln ausgebildet ist, verläuft die der Grundplatte abgewandte Seite in verschieden runden und aufeinander abgestimmten Radien. Damit ist der obere Schenkel besonders massiv in den Abschnitten ausgebildet, die hohen Beanspruchungen standhalten müssen.
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Dass zur Befestigung der Grundplatte eine Mehrzahl von Langlöchern dient, welche in der Grundplatte außerhalb der Konturen der Rippenplatte angeordnet sind, trägt entscheidend dazu bei, dass die Grundplatte bei ihrer Befestigung variabel den Gegebenheiten vor Ort angepasst werden kann. Dies auch für den Fall, dass die Rippenplatte sich bei der Installation bereits auf der Grundplatte befinden sollte.
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Wenn die Grundplatte mit korrespondierend zu den Langlöchern ausgebildeten Plättchen ausgerüstet ist, die jeweils unterschiedlich positionierte Bohrungen aufweisen, ist eine noch bessere Anpassung an diese Gegebenheiten denkbar. Eine Optimierung der Positionierung der Bohrungen wird dann durch die Plättchen erreicht, welche in die Langlöcher hinein gelegt werden. Es werden in diesem Zusammenhang Plättchen mit in deren Längsachsenrichtung unterschiedlich positionierten Bohrungen vorgehalten, sodass das am besten passende Plättchen mit entsprechend angeordneter Bohrung dann jeweils auszuwählen ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zwischen den Gewindebolzen und der Rippenplatte Isolierbuchsen vorgesehen sind, um den direkten Kontakt zwischen Gewindebolzen und Rippenplatte und den Gewindebolzen untereinander und damit die Weiterleitung von Strom zu vermeiden. Zweckmäßig ist es daher, wenn solche eine Isolierbuchse aus einem nicht leitenden Material hergestellt ist.
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In Bezug auf die Ausbildung solch einer Isolierbuchse ist vorgesehen, dass diese einen auf der Rippenplatte aufliegenden Kragen und/oder einen Einsatz aufweist, welcher den in der Rippenplatte positionierten Gewindebolzen umgibt und entsprechend gegenüber der Rippenplatte auch abschirmt. Der Kragen liegt um die Bohrung für den Gewindebolzen auf der Rippenplatte auf und wird von oben durch den Gewindebolzen bzw. dessen Federung in seiner Position gehalten.
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Zwecks Optimierung der Isolierung empfiehlt es sich, wenn die Tiefe der Isolierbuchse, genauer gesagt des Einsatzes, der Stärke der Rippenplatte zumindest annähernd entspricht, um eine optimale und vollständige Abschirmung und einen Übergang von Strom in diesem Bereich definitiv auszuschließen.
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In diese Richtung geht auch der Vorschlag, wonach Stützbock, Grundplatte und/oder Gewindebolzen vollständig oder abschnittsweise mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sind. Damit soll vor allem auch eine schleichenden Zerstörung der Bauteile der Lagerplatte etwa durch Streustrom oder Rückstrom vermieden werden, indem diese Bauteile entsprechend isoliert sind und einen hohen Widerstand gegen solche Belastungen darstellen.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine als Schienenlager für den Gleisbau dienende Lagerplatte mit Einfederung mit einer Grundplatte und einer Rippenplatte geschaffen ist, die insbesondere auch in Ergänzung durch einen als Entgleisungsschutz dienenden Stützbock maximalen Beanspruchungen standhalten kann. Durch ihren vergleichsweise einfachen Aufbau mit den zentralen Bauteilen Grund- und Rippenplatte ist die erfindungsgemäße Lagerplatte auch zur Nachrüstung besonders gut geeignet. Der Stützbock ist durch zwei parallel verlaufende massive Stege gebildet, die als Lager für einen Führungsbalken dienen. Auch der Stützbock ist durch seine Geometrie den maximal auftretenden Beanspruchungen ideal angepasst. Der Stützbock weist hierzu zwei Schenkel auf, von denen ein oberer in Zusammenspiel mit einem Führungsbalken einen Entgleisungsschutz bildet, während ein unterer Schenkel zur Befestigung des Stützbocks an der Lagerplatte, genauer gesagt an der Grundplatte dient. Die Verbindung zwischen Stützbock und Grundplatte wird dabei über Steckverbindungen realisiert, die durch zusätzliche Verschweißungen gesichert werden. Ergänzend sind reine Schweißverbindungen an besonders markanten Punkten oder Flanken vorgesehen. Um ein Fließen von Strom, insbesondere von Streustrom zu unterbinden und die Bauteile der erfindungsgemäßen Lagerplatte damit keinen zusätzliche Belastungen auszusetzen, die dauerhaft in Zerstörungen münden können, sind bestimmte Bauteile der Lagerplatte mit einer isolierenden Beschichtung versehen. Andere weisen mechanische Isolierungen auf, so sind etwa die Gewindebolzen in entsprechenden Kragenbuchsen geführt, die einen Kontakt zwischen den Gewindebolzen und der Rippenplatte verhindern.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen jeweils im Querschnitt:
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1 eine Lagerplatte mit gerade positionierter Schiene im,
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2 eine Lagerplatte mit geneigter Schiene,
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3 eine Lagerplatte mit Stützbock,
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4 eine Variante zu 3 sowie
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5 eine Grundplatte mit Stützbock in Seitenansicht,
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6 eine Grundplatte mit Stützbock in Draufsicht,
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7 ein Plättchen mit Einsätzen und
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8 verschiedene Positionierungen für die Bohrungen in den Plättchen.
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1 zeigt die Lagerplatte 1 mit Einfederung mit ihren wesentlichen Bauteilen, der Grundplatte 3 und der darauf positionierten Rippenplatte 4 sowie einer dazwischen angeordneten Platte 54 aus flexiblem Material zur Kräfteverteilung. Fixiert ist die Rippenplatte 4 auf der Grundplatte 3 durch vier Gewindebolzen, von denen hier die mit den Bezugszeichen 11 und 12 versehenen erkennbar sind, bzw. gegen die Kraft der Federn 57, 58 verschraubten Muttern 55, 56. Die Gewindebolzen 11, 12 sind gegenüber der Rippenplatte 4 und untereinander durch die Isolierbuchsen 15, 16 aus einem nicht leitenden Material abgeschirmt. Hierzu liegt der Kragen 50, 51 der Isolierbuchsen 15, 16 auf der Rippenplatte 4 auf, die Einsätze 52, 53 der Isolierbuchse 15, 16 schirmen die Gewindebolzen 11, 12 in radialer Richtung gegenüber der Rippenplatte 4 ab. Zur Befestigung der Schiene 2, genauer gesagt des Schienenfußes 59 dienen dann weitere Gewindebolzen 60, 61 und die Klemmen 62, 63 in Zusammenspiel mit den Federn 64, 65 und einer weiteren gewichtsverteilenden Platte 66.
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In Ergänzung dazu zeigt 2 die Lagerplatte 1 von praktisch identischem Aufbau und mit denselben Bauteilen, allerdings ist die Schiene 2 geneigt angeordnet; die erfindungsgemäße Lagerplatte 1 ist also universal einsetzbar und im Übrigen auch nachrüstbar.
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Die Lagerplatte 1 ist dann in der Darstellung gemäß 3 um einen Stützbock 5 ergänzt, der als Entgleisungsschutz dient. Der Stützbock 5 weist einen oberen, im Wesentlichen senkrecht angeordneten Schenkel 6 und einen unteren, im Wesentlichen waagerecht positionierten Schenkel 7 auf. An seiner der Grundplatte 3 abgewandten Rückseite 39 verläuft der Stützbock 5 in Radien, die auf die Beanspruchungen abgepasst sind, insbesondere variiert die Stärke des Stützbocks 5 jeweils. Am oberen Schenkel 6 des Stützbocks 5 ist ein Querbalken 8 über Befestigungsmittel 67 fixiert. Der untere, waagerechte Schenkel 7 des Stützbocks 5 ist über eine kombinierte Zapfen- oder Steck- bzw. Schweißverbindung mit der Grundplatte 3 verbunden. Erkennbar sind dabei an dem der Grundplatte 3 zugewandten Ende des Schenkels 7 die Zapfenverbindungen 33, 34 in den Ausnehmungen 36, 37 in der Grundplatte 3, von der Unterseite 38 dieser Grundplatte her zusätzlich abgesichert durch die Schweißverbindungen 20–23.
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Eine Variante zu 3 zeigt 4, mit einer vergleichsweise einfachen Verbindung zwischen Stützbock 5 und Grundplatte 3 und einem deutlich geringeren Abstand zwischen Schienenkopf 68 und Führungsbalken 8 am Stützbock 5.
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5 zeigt das Ensemble aus Grundplatte 3 und Stützbock 5 vor der Montage weiterer Bauteile. Gut erkennbar ist nochmals die Zapfenverbindung 32 in der Ausnehmung 35 der Grundplatte 3 und den zusätzlichen, von der Unterseite 38 der Grundplatte 3 aufgebrachten Schweißnähten 24, 25. Gut erkennbar sind außerdem die bereits in der Grundplatte 3 vorhandenen Gewindebolzen 11 und 12, auf die dann die hier nicht gezeigte Rippenplatte mit korrespondierend angeordneten Bohrungen aufgesetzt wird.
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Die Darstellung gemäß 6 zeigt die Baueinheit aus Grundplatte 3 und Stützbock 5 in Draufsicht. Besonders gut zu erkennen ist hier die Geometrie des Stützbocks 5, der zwei massive Stege 17, 18 aufweist, über die der Stützbock 5 dann auch mit der Grundplatte 3 verbunden wird. Hierzu dienen Schweißnähte 26 und 27 an der Stirnseite der Stege 17, 18, Schweißnähte 28, 29 an den Seiten der Stege 17, 18 und Schweißnähte 30, 31 im Übergang zwischen den Stegen 17, 18 und den quer zu diesen angeordneten Führungsbalken 8. Gezeigt sind in dieser Darstellung außerdem die in 5 verdeckten Gewindebolzen 13 und 14 und die Langlöcher 40–43, die außerhalb der Konturen der auf der Grundplatte 3 zu positionierenden, hier nicht dargestellten Rippenplatte liegen.
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Zudem zeigt 7 ein Plättchen 44, wie es in die in 6 dargestellten Langlöcher 40–43 eingesetzt werden kann. Angedeutet sind drei Bohrungen 47–49, von denen solch ein Plättchen 44 jeweils nur eine aufweist. Die Darstellung gemäß 7 soll die verschiedenen Varianten mit in Richtung Längsachse 69 unterschiedlich positionierten Bohrungen 47–49 wiedergeben.
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Symbolisiert wird dies auch durch die drei Darstellungen in den 8a, 8b und 8c. Die Plättchen 44 sind korrespondierend zu den Langlöchern in der Grundplatte ausgebildet, d. h. sie liegen mit dem Vorsprung 45 auf der Grundplatte um das Langloch auf. In 8a ist das entsprechende Plättchen 44a mit einer zentralen Bohrung 47 versehen, in 8b und dem Plättchen 44b ist die Bohrung 48 leicht nach links versetzt und schließlich in der Darstellung gemäß 8c ist in dem Plättchen 44c die Bohrung 49 noch ein Stück weiter nach links versetzt, um eine entsprechende Anpassung zu ermöglichen.
