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Die Erfindung betrifft ein elastisches Plattenelement, das dazu vorgesehen ist, in einem Befestigungspunkt für eine Schiene für Schienenfahrzeuge zwischen der Schiene und dem sie tragenden Untergrund angeordnet zu werden, wobei das elastische Plattenelement eine dem Fuß der Schiene zugeordnete Aufstandfläche und eine dem Untergrund zugeordnete Auflagefläche aufweist, wobei das Plattenelement zwei Längsseiten, die sich in die der Längsrichtung der zu befestigenden Schiene entsprechenden Längsrichtung des Plattenelements erstrecken, und mit zwei Querseiten, die quer zu den Längsseiten ausgerichtet sind, besitzt und wobei das elastische Plattenelement in einem Stück aus einem Material hergestellt ist, das sich mindestens in einer gegen die Aufstandfläche gerichteten Belastungsrichtung elastisch nachgiebig verhält.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Befestigungspunkt, in dem eine Schiene auf einem Untergrund befestigt ist.
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Bei den erfindungsgemäßen elastischen Plattenelementen handelt es sich insbesondere um so genannte „Zwischenlagen“ oder „Zwischenplatten“, deren Breite und Länge sehr viel größer sind als ihre Dicke.
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Elastische Plattenelemente der hier in Rede stehenden Art werden in Schienenbefestigungspunkten typischerweise zwischen die Schiene und dem Untergrund angeordnet, der die Schiene trägt. Dabei können ober- oder unterhalb des jeweiligen elastischen Plattenelements weitere plattenartige Bauteile vorgesehen sein, um beispielsweise eine gleichförmige Verteilung der Belastung auf das elastische Plattenelement, eine Minimierung von abrasivem Verschleiß oder einen Höhenausgleich zu bewerkstelligen.
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Das zwischen Schiene und Untergrund angeordnete elastische Plattenelement stellt sicher, dass sich die Schiene beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug in einer definierten Weise absenkt. Diese Absenkung beschränkt sich jedoch nicht nur auf den jeweils unmittelbar belasteten Befestigungspunkt, sondern erstreckt sich aufgrund der Längssteifigkeit der Schiene auch auf die nächstbenachbarten Befestigungspunkte. Auf diese Weise wird die Einsenkung der Schiene bei Überfahrt eines Zuges über eine größere Zahl von Schwellen verteilt mit der Folge, dass eine gleichmäßige Lastverteilung erzielt wird. Lastspitzen, die zur Zerstörung eines einzelnen Befestigungspunkts führen könnten, werden so vermieden. Die Schienenbefestigung wird dadurch im Vergleich zu unelastischen Systemen geschont und damit einhergehend eine deutliche Reduzierung des Verschleißes erzielt.
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In der Praxis steht der Forderung nach einer definierten elastischen Nachgiebigkeit des Schienenbefestigungspunktes in Wirkrichtung der Gewichtskraft die ebenso wichtige Forderung nach einer Absicherung der Schiene gegen ein Kippen um ihre Längsachse entgegen. Je nachgiebiger das Plattenelement ist, desto größer ist die Gefahr, dass die Schiene bei Querkraftbelastungen, wie sie beim Überfahren eines Schienenbefestigungspunktes immer auftreten, ins Kippen gerät.
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Vor dem Hintergrund des Standes der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein elastisches Plattenelement für einen Schienenbefestigungspunkt zu schaffen, das eine hohe statische und dynamische Elastizität aufweist, bei dem aber mit einfachen Mitteln gewährleistet ist, dass die Schiene auch unter der Wirkung von Querkräften sicher gegen ein Kippen um ihre Längsachse abgestützt ist.
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Darüber hinaus sollte ein entsprechend gestalteter Befestigungspunkt für eine Schiene angegeben werden.
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In Bezug auf das elastische Plattenelement hat die Erfindung diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein solches Plattenelement gemäß Anspruch 1 ausgebildet ist.
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Ein die voranstehend genannte Aufgabe erfindungsgemäß lösender Befestigungspunkt, in dem eine Schiene auf einem Untergrund befestigt ist, ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schiene und dem Untergrund ein erfindungsgemäß ausgebildetes elastisches Plattenelement angeordnet ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.
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In Übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik weist ein erfindungsgemäßes elastisches Plattenelement, das dazu vorgesehen ist, in einem Befestigungspunkt für eine Schiene für Schienenfahrzeuge zwischen der Schiene und dem sie tragenden Untergrund angeordnet zu werden, eine dem Fuß der Schiene zugeordnete Aufstandfläche und eine dem Untergrund zugeordnete Auflagefläche auf, wobei das Plattenelement zwei Längsseiten, die sich in die der Längsrichtung der zu befestigenden Schiene entsprechenden Längsrichtung des Plattenelements erstrecken, und zwei Querseiten, die quer zu den Längsseiten ausgerichtet sind, besitzt und wobei das elastische Plattenelement in einem Stück aus einem Material hergestellt ist, das sich mindestens in einer gegen die Aufstandfläche gerichteten Belastungsrichtung elastisch nachgiebig verhält.
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Erfindungsgemäß weist nun die Aufstandfläche an ihren Längsseiten jeweils eine sich in Längsrichtung der zu befestigenden Schienen erstreckende, über das Niveau der Aufstandfläche hinausstehende Erhebung auf, auf der im Gebrauch ein jeweils zugeordneter Randbereich der auf dem Plattenelement elastisch abzustützenden Schiene sitzt.
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Durch die an ihren Längsseitenrändern vorgesehenen Erhebungen ist bei einem erfindungsgemäßen Plattenelement im Bereich der betreffenden Längsseiten mehr Material vorhanden, als im übrigen Bereich der Aufstandfläche. Dieses zusätzliche Material wird bei auf dem Plattenelement sitzender Schiene in Folge des Eigengewichts der Schiene komprimiert, bis sie mit der Unterseite ihres Schienenfußes vollflächig auf der Aufstandfläche sitzt. Im Gebrauch ist in Folge dessen schon bei einer unbelasteten Schiene im Bereich der Erhebungen das elastische Material der Schiene höher verdichtet als im übrigen Bereich des Plattenelements.
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Überfährt nun ein Schienenfahrzeug das Gleis, zu dem die jeweils auf einem erfindungsgemäßen Plattenelement abgestützte Schiene gehört, so gibt das elastische Plattenelement in Richtung der Gewichtskraft definiert nach. Dabei setzen die an die Längsseiten angrenzenden bei nicht im Gebrauch befindlichem Plattenelement mit den Erhebungen versehenen Randbereiche des Plattenelements aufgrund ihrer stärkeren Komprimierung und ihrer damit einhergehenden höheren Steifigkeit der auf sie wirkenden Gewichtskraft eine höhere Gegenkraft entgegen, als der zwischen den Randbereichen vorhandene Restbereich der Aufstandfläche des Plattenelements. Auf diese Weise wirkt in Bezug auf ein Kippmoment, welches in Folge von beim Überfahren der Schiene auftretenden Querkräften um die Längsachse entstehen kann, ausgehend vom jeweils belasteten, höher verdichteten Randbereich des Plattenelements ein hohes Gegenmoment entgegen, das sich aus dem Produkt der erhöhten elastischen Rückstellkraft, die im jeweils belasteten und in Folge der erfindungsgemäßen Gestaltung des Plattenelements stärker komprimierten Randbereich wirkt, dem Abstand des Randbereichs zur Längsachse der Schiene ergibt.
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Ein erfindungsgemäß geformtes Plattenelement gewährleistet auf diese Weise, dass eine Schiene auch unter der Einwirkung von starken Querkräften sicher auf dem Untergrund abgestützt ist und dabei so elastisch nachgiebig ist, dass eine hohe Lebensdauer der Schiene gesichert ist.
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Dabei ist ein erfindungsgemäßes Plattenelement einstückig aus einem für diese Zwecke an sich bereits im Stand der Technik bewährten Kunststoffmaterial gefertigt. Die erfindungsgemäße Formgebung lässt sich auch bei einer solchen Fertigung aus einem elastischen Kunststoffmaterial problemlos abbilden.
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Grundsätzlich können die Erhebungen, die erfindungsgemäß in den längsseitigen Randbereichen des Plattenelements angrenzend ausgebildet sind, in beliebiger Formgebung und Gestaltung an das Plattenelement angeformt sein. Besonders einfach bei der Herstellung abzuformen und gleichzeitig besonders wirksam hinsichtlich der Vermeidung eines Kippens sind dabei Erhebungen, die sich optional jeweils nach Art eines Randstreifens über die in Längsrichtung des Plattenelements gemessene Länge der Aufstandfläche erstrecken. Diese streifenartige Ausbildung ermöglicht eine maximal lange und damit einhergehend gleichmäßige Abstützung der Schiene gegen ein Kippen um ihre Längsachse. Hierbei hat es sich als besonders praxisgerecht erwiesen, wenn die quer zur Längsrichtung des Plattenelements gemessene Breite der Erhebungen optional einem Zehntel bis einem Achtzehntel der Breite der Aufstandfläche entspricht, wobei die Breite der Aufstandfläche die Breite der Erhebungen einschließt.
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Die Befestigungspunkte, in denen erfindungsgemäße Plattenelemente eingesetzt werden, umfassen üblicherweise neben dem Plattenelement selbst zwei an dem Untergrund abgestützte Führungsplatten, von denen jeweils eine Führungsplatte mit einer Stirnfläche gegen eine der Längsseiten der zu befestigenden Schiene gesetzt wird. Auf diese Weise ist die Schiene quer zur Längsrichtung geführt, so dass die Schiene auch beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug sicher ihre Position behält. Üblicherweise ist dabei auf der Führungsplatte jeweils ein gegen den Untergrund verspanntes Federelement angeordnet, das über mindestens einen Federarm die zum elastischen Niederhalten der Schiene benötigten elastischen Niederhaltekräfte auf den Schienenfuß ausübt.
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Sind in einem Schienenbefestigungspunkt Führungsplatten der voranstehend erwähnten Art vorgesehen, so kann die dauerhaft lagerichtige Positionierung eines erfindungsgemäßen Plattenelements auf einfache Weise dadurch gesichert werden, dass an das Plattenelement in dessen Eckbereichen, in denen jeweils eine Längsseite und eine Querseite des Plattenelements aufeinander treffen, jeweils ein Vorsprung angeformt ist, der seitlich von der jeweiligen Längsseite des Plattenelements absteht, so dass die jeweils einer der Längsseiten zugeordneten Vorsprünge in Längsrichtung betrachtet zwischen sich einen Abstandsbereich begrenzen, der zur Aufnahme eines stirnseitigen Abschnitts einer Führungsplatte vorgesehen ist, die im Gebrauch mit ihrem betreffenden stirnseitigen Abschnitt in den Abstandsbereich und gegen die jeweils zugeordnete Längsseite des Plattenelements gesetzt ist, um die Schiene an ihrer jeweiligen Längsseite zu führen. Typischerweise ist ein derart geformtes Plattenelement in Draufsicht auf seine Aufstandfläche H-förmig. Bei einer derartigen Gestaltung ist das Plattenelement über die im Gebrauch in ihren Abstandsbereich gesetzten und am jeweiligen Untergrund festgelegten Führungsplatten, die seitlich von den Vorsprüngen des Plattenelements umgriffen sind, so formschlüssig festgelegt, dass es auch unter hoher Last nicht in Längsrichtung der Schiene verschoben werden kann. Gleichzeitig sichern die Führungsplatten das Plattenelement gegen eine Verschiebung in Querrichtung, so dass ein sicherer Halt des Plattenelements in seiner ordnungsgemäßen Position gesichert ist, ohne dass dazu zusätzliche Halteelemente benötigt werden.
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Um zu verhindern, dass das Plattenelement, wenn es an seiner einen Längsseite von einem Kippmoment belastet wird, an seiner dann entlasteten anderen Längsseite vom Untergrund abhebt, kann an den Längsseiten des Plattenelements jeweils mindestens eine Haltelippe angeformt sein, die mit ihrer Unterseite bündig angrenzt an die Auflagefläche des Plattenelements und deren Dicke geringer ist als die Dicke des Plattenelements, wobei die Haltelippen dazu vorgesehen sind, im Gebrauch unter eine Führungsplatte zu greifen, die mit ihrem stirnseitigen Abschnitt gegen die jeweilige Längsseite des Plattenelements gesetzt ist. Die unter die jeweilige Führungsplatte greifende Haltelippe stellt dann einen Riegel dar, der eine Bewegung des Plattenelements in Höhenrichtung, also ein Abheben vom jeweiligen Untergrund, verhindert.
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Gemäß einer ebenso optionalen, jedoch für die Praxis wichtigen Ausgestaltung ist in seine Unterseite eine an den Längs- und Querseiten des Plattenelements jeweils durch einen Randabschnitt des Plattenelements und nach oben von einer Dachfläche umgrenzte Ausnehmung eingeformt, wobei von der Dachfläche der Ausnehmung mindestens ein Stützvorsprung in den von den Randabschnitten und der Dachfläche umgrenzten Raum der Ausnehmung vorsteht. Einerseits ist bei dieser Ausgestaltung dadurch, dass die Ausnehmung von dessen Unterseite her in das Plattenelement eingeformt ist, im Bereich der Aufstandfläche eine besonders hohe elastische Nachgiebigkeit bei gleichzeitig minimiertem Materialbedarf gewährleistet. Andererseits stellt der mindestens eine Stützvorsprung sicher, dass die Schiene trotz der hohen Nachgiebigkeit über die gesamte Fläche, über die Kontakt zwischen dem Schienenfuß und dem Plattenelement besteht, zuverlässig abgestützt ist.
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Über die Länge, über die der jeweilige Stützvorsprung von der Dachfläche der Ausnehmung frei vorsteht, kann dabei die Nachgiebigkeit des Plattenelements im Bereich seiner Aufstandfläche bestimmt werden. Soll die durch den betreffenden Vorsprung gewährte Abstützung beispielsweise über die gesamte Länge, über die das Plattenelement elastisch nachgiebig ist, wirksam sein, so kann dies dadurch erreicht werden, dass die Länge des Stützvorsprungs derart bemessen ist, dass die freie Stirnfläche des Stützvorsprungs bei unbelastetem Plattenelement in derselben Ebene liegt, wie die Auflagefläche des Plattenelements.
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Grundsätzlich können die erfindungsgemäß optional im Bereich der ebenso optional an der Unterseite des Plattenelements vorhandenen Ausnehmungen vorgesehenen Stützvorsprünge jede geeignete Form aufweisen. Bei optimaler Stützwirkung herstellungstechnisch einfach verwirklichen lassen sich dabei Stützvorsprünge, die nach Art eines Zapfens oder eine Stempels geformt sind. Hierzu können die Stützvorsprünge beispielsweise eine quadratische Querschnittsform besitzen.
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Bei geeigneter Formgebung kann mittels eines einzigen in einer erfindungsgemäß optional vorgesehenen Ausnehmung ausgebildeten Vorsprungs eine ausreichende Abstützwirkung erzielt werden. Soll dabei die Ausnehmung eine maximal große Fläche einnehmen, um über einen maximal großen Bereich der Aufstandfläche eine optimierte Nachgiebigkeit zu ermöglichen, lässt sich eine großflächig gleichmäßige Abstützung dadurch erzielen, dass zwei oder mehr Stützvorsprünge, insbesondere eine Zahl von mindestens 16 oder mindestens 20 Stützvorsprüngen, von der Dachfläche der Ausnehmung vorstehen. Ergeben sich im Bereich der Aufstandfläche unterschiedlich hoch belastete Zonen, so kann dem beispielsweise dadurch begegnet werden, dass die Stützvorsprünge in diesem Bereich enger gestellt werden, als in den anderen Zonen der Aufstandfläche. Liegt dagegen eine gleichmäßige Belastung vor, so erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Vorsprünge in regelmäßigen Abständen über die Dachfläche der Ausnehmung verteilt angeordnet sind. Dabei kann es unabhängig davon, welche Verteilung der Stützvorsprünge gewählt wird, zur Optimierung des Verformungsverhaltens des die Aufstandfläche tragenden Dachabschnitts des Plattenelements zweckmäßig sein, in einem zentralen Bereich der Dachfläche der Ausnehmung mindestens zwei benachbarte Stützvorsprünge anzuordnen, die an einander zugewandten Seiten durch einen Stegabschnitt miteinander verbunden sind. Der Stegabschnitt stellt dabei sicher, dass die zentral angeordneten Stützvorsprünge sich auch unter maximalen Lasten nur in der Wirkrichtung der Gewichtskraft verformen und so im zentralen Bereich der Dachfläche die geforderte definierte Nachgiebigkeit sicherstellen.
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Um an dem erfindungsgemäßen Plattenelement auch dann, wenn in ihn eine in der voranstehend erläuterten Weise ausgebildete Ausnehmung eingeformt ist, eine Auflagefläche bereit zu stellen, die für die Ableitung der beim Überfahren des jeweils mit einem erfindungsgemäßen Plattenelement ausgestatteten Schienenbefestigungspunktes auftretenden Kräfte ausreichend groß ist, kann in den Eckbereichen, in denen jeweils einer der den Längsseiten des Plattenelements zugeordneten Randabschnitte und jeweils einer der den Querseiten des Plattenelements zugeordneten Randabschnitte aufeinander treffen, eine aus Material des Plattenelements gebildete Materialanhäufung vorhanden sein, die beispielsweise auch in die Ausnehmung vorstehen kann. Damit auch dieser sich unter Last ausreichend elastisch verformen kann, kann in die jeweilige Materialanhäufung in den Eckbereich jeweils eine Ausgleichsvertiefung zur Aufnahme von bei Belastung des Plattenelements elastisch verformtem Material des Plattenelements eingeformt sein.
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Die Aufstandfläche eines erfindungsgemäßen Plattenelements ist bis auf die seitlich sie begrenzenden, erfindungsgemäß vorgesehenen Erhebungen eben ausgebildet, um im Gebrauch eine möglichst dichte Anlage der Aufstandfläche an die Unterseite der Schiene, die auf ihr steht, zu gewährleisten. Auf diese Weise wird auch unter rauen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise in einer Wüstenregion oder desgleichen, verhindert, dass Staub- oder andere abrasiv wirkende Partikel zwischen die Schiene und das Plattenelement gelangen. Durch diese einfache Maßnahme ist der Verschleiß im Bereich der Kontaktflächen zwischen Plattenelement und Schiene deutlich vermindert.
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Im Hinblick auf die isolierende Wirkung und die Vermeidung von Feuchtigkeitsschäden als vorteilhaft erweist es sich, wenn in mindestens einen der die erfindungsgemäß optional vorgesehene Ausnehmung im Plattenelement umgrenzenden Randabschnitte von der Auflagefläche des Plattenelements her mindestens eine Rinne zum Ableiten von Feuchtigkeit eingeformt ist, die im Gebrauch in den Bereich der Ausnehmung des Plattenelements gelangt.
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Schließlich lässt sich die Gleichmäßigkeit, mit der sich ein erfindungsgemäßes Plattenelement unter Last elastisch verformt, auch noch dadurch unterstützen, dass das Plattenelement an seinen Querseiten jeweils eingewölbt geformt ist. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich in Draufsicht auf die Aufstandfläche gesehen eine im Bereich ihrer Querseiten eingeschnürte, taillierte Form des Plattenelements. Dies ermöglicht dem Material des Plattenelements, das bei einer unter Last erfolgenden Kompression des Plattenelements verdrängt wird, in den im Bereich der Einwölbung ausgesparten Raum auszuweichen und so der elastischen Verformung des Plattenelements keinen Widerstand entgegenzusetzen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. Deren Figuren zeigen jeweils schematisch:
- 1 ein elastisches Plattenelement in Draufsicht;
- 2 das elastische Plattenelement in seitlicher Ansicht auf seine Querseite;
- 3 das elastische Plattenelement in einer Ansicht von unten;
- 4 das elastische Plattenelement in einem Schnitt entlang der in 3 eingezeichneten Schnittlinie X-X;
- 5 das elastische Plattenelement in einem Schnitt entlang der in 3 eingezeichneten Schnittlinie Y-Y;
- 6 einen Schienenbefestigungspunkt in einem Schnitt quer zur Längserstreckung der Schiene.
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In dem in 6 dargestellten Befestigungspunkt SB ist eine Schiene S auf einer aus Beton gegossenen Schwelle befestigt, die einen Untergrund U bildet.
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Der Schienenbefestigungspunkt SB ist durch ein Schienenbefestigungssystem gebildet, das zwei Spannklemmen SK1,SK2, zwei Führungsplatten FP1,FP2, zwei als Spannmittel zum Spannen der jeweiligen Spannklemme SK1,SK2 benötigte Spannschrauben SR1,SR2 und ein in Draufsicht im Wesentlichen rechteckig ausgebildetes elastisches Plattenelement 1 umfasst.
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Jeweils eine der Spannklemmen SK1,SK2, eine der Führungsplatten FP1,FP2 und eine der Spannschrauben SR1,SR2 sind an einer der Längsseiten L1,L2 der Schiene S angeordnet, während das elastische Plattenelement 1 zwischen dem Fuß SF der Schiene S und dem Untergrund U liegt. Die Schiene S steht dementsprechend mit ihrem Fuß SF auf der ihr zugeordneten Aufstandfläche 2 des elastischen Plattenelements 1, das mit seiner dem Untergrund U zugeordneten Auflageseite 3 auf einer am Untergrund U ausgebildeten Oberfläche liegt.
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Die Führungsplatten FP1,FP2 sind hier nach Art von konventionellen Winkelführungsplatten ausgebildet und weisen auf ihrer dem Untergrund U zugeordneten Unterseite einen sich über ihre in Längsrichtung L der Schiene S erstreckenden Absatz auf, der bei in Montagestellung befindlichen Führungsplatten FP1,FP2 jeweils in einer zugeordneten, korrespondierend in den Untergrund U eingeformten Rinne sitzt. Zusätzlich sind die Führungsplatten FP1,FP2 in Montagestellung jeweils mit ihrer von der Schiene S abgewandten Rückseite an einer ebenfalls an dem Untergrund U ausgebildeten Schulter abgestützt.
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An ihrer dem Schienenfuß SF zugeordneten, gegenüber der Rückseite verbreiterten Vorderseite weisen die Führungsplatten FP1,FP2 jeweils einen Abschnitt FPa1,FPa2 mit einer stirnseitigen Anlagefläche auf, gegen die der Schienenfuß SF mit seiner jeweils zugeordneten Längskante abgestützt ist.
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Die Schiene S ist eine von zwei Schienen, die gemeinsam ein Gleis für ein Schienenfahrzeug bilden, bei dem es sich beispielsweise um einen Hochgeschwindigkeitszug oder einen schweren Güterzug handeln kann. Die von der Schiene S beim Überfahren durch das hier nicht gezeigte, jeweilige Schienenfahrzeug entstehenden Querkräfte QK werden von den Führungsplatten FP1,FP2 aufgenommen und über die der jeweiligen Führungsplatte FP1,FP2 zugeordnete Schulter und Rinne in den Untergrund U abgeleitet.
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An ihren Oberseiten weisen die Führungsplatten FP1,FP2 hier im Einzelnen nicht dargestellte Formelemente zum Führen der auf der Führungsplatte FP1,FP2 jeweils montierten Spannklemme SK1,SK2 und eine hier ebenfalls nicht sichtbare, von der Oberseite zum Untergrund U führende Durchgangsöffnung auf, durch die die zum Spannen der jeweiligen Spannklemme SK1,SK2 verwendete Spannschraube SR1,SR2 gesteckt ist. Die betreffende Spannschraube SR1,SR2 ist dabei jeweils in einen in den Untergrund U eingelassenen, hier Dübel DB1,DB2 geschraubt.
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Das im Befestigungspunkt SB als Zwischenplatte eingesetzte elastische Plattenelement 1 stellt eine definierte elastische Nachgiebigkeit und Dämpfung des Befestigungspunkts SB in vertikaler Richtung V sicher, die hier mit der Schwerkraftrichtung und damit einhergehend mit der Wirkrichtung der beim Überfahren der Schiene S durch ein Schienenfahrzeug auftretenden Gewichtskräfte übereinstimmt.
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Das Plattenelement 1 ist in einem Stück aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff hergestellt, der für diese Zwecke aus dem Stand der Technik an sich bekannt ist.
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In Draufsicht auf seine Aufstandfläche 2 (1) weist das Plattenelement 1 eine H-Form auf mit zwei sich in Längsrichtung L der Schiene S erstreckenden Längsseiten 4,5 und zwei quer dazu, sich in Querrichtung Q zur Schiene S erstreckenden Querseiten 6,7.
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In den Eckbereichen 8,9,10,11, in denen jeweils eine der Längsseiten 4,5 mit einer der Querseiten 6,7 zusammenstößt, ist dabei jeweils ein seitlich von der betreffenden Längsseite 4,5 abstehender Vorsprung 12,13,14,15 angeformt. Die Vorsprünge 12 - 15 weisen eine Dicke auf, die etwa der Hälfte der Dicke D des Plattenelements 1 entspricht.
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Die beiden jeweils einer der Längsseiten 4,5 zugeordneten Vorsprünge 12,13;14,15 begrenzen zwischen sich jeweils einen Abstandbereich 16,17. Beim erfindungsgemäßen Schienenbefestigungspunkt SB sitzt in diesem Abstandbereich 16,17 jeweils eine der Führungsplatten FP1,FP2 mit ihrem dem Fuß SF der Schiene S zugeordneten Abschnitt FPa1;FPa2. Dabei umgreifen die Vorsprünge 12,13;14,15 den Abschnitt FPa1,FPa2 der ihnen jeweils zugeordneten Führungsplatte FP1,FP2 seitlich und liegen dabei an der betreffenden Querseite der Führungsplatte FP1,FP2 an, so dass das Plattenelement 1 an den Führungsplatten FP1,FP2 in Längsrichtung L unverschiebbar formschlüssig festgelegt ist.
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Im jeweiligen Abstandsbereich 16,17 ist jeweils mittig an der zugeordneten Längsseite 4,5 des Plattenelements 1 eine Haltelippe 18,19 positioniert. Die als flacher Vorsprung mit einer Dicke, die höchstens einem Drittel der Dicke D entspricht, ausgebildeten Haltelippen 18,19 greifen im Schienenbefestigungspunkt SB unter die der Schiene S zugeordnete Unterkante des Abschnitts FPa1,FPa2. Auf diese Weise ist das Plattenelement 1 im Schienenbefestigungspunkt SB gegen ein Abheben von dem Untergrund U in vertikaler Richtung V gesichert.
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An ihren den Längsseiten 4,5 zugeordneten Randbereichen R1,R2 ist die Aufstandfläche 2 des Plattenelements 1 jeweils durch eine streifenförmige Erhebung 20,21 begrenzt, die sich über die in Längsrichtung L gemessene Länge LP des Plattenelements 1 erstreckt. Die Erhebungen 20,21 stehen dabei in vertikaler Richtung V um eine Dicke DE über das Niveau der Aufstandfläche 2 hinaus, die etwa einem Fünfzehntel bis einem Fünftel der Dicke D des Plattenelements 1 entspricht. Die quer zur Längsrichtung L des Plattenelements 1 gemessene Breite BE der Erhebungen 20,21 entspricht einem Zehntel bis einem Achtzehntel der Breite BA der Aufstandfläche 2, wobei die Breite BA der Aufstandfläche 2 die Breite BE der Erhebungen 20,21 einschließt.
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Im Schienenbefestigungspunkt SB ist die Schiene S mit den Längskanten ihres Schienenfußes SF auf den Erhebungen 20,21 abgestützt. Da sie im unbelasteten Zustand dicker sind als der Bereich des Plattenelements 1, in dem die Aufstandfläche 2 vorgesehen ist, wird das Plattenelement 1 im Schienenbefestigungspunkt SB in seinen an die Längsseiten 4,5 angrenzenden Randbereichen stärker komprimiert als im übrigen Bereich der Aufstandfläche 2. Dementsprechend wirken in den betreffenden Randbereichen R1,R2 einem Kippmoment KM, das beim Überfahren der Schiene S durch dabei auf die Schiene S wirkende Querkräfte ausgelöst werden kann, verstärkte Reaktionskräfte GK entgegen. Da diese gegen die jeweils zugeordnete Längskante des Schienenfußes SF gerichtet sind, wirken sie mit einem optimal großen Hebel dem Kippmoment KM entgegen.
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An den Querseiten 6,7 ist das Plattenelement 1 jeweils mit einer sich zwischen den Eckbereichen 8,11;9,10 erstreckenden Einwölbung W1,W2 versehen. Auf diese Weise kann das Material des Plattenelements 1, wenn das Plattenelement 1 unter Last komprimiert wird, in Längsrichtung L auf besonders einfache Weise ausweichen, so dass das Plattenelement 1 der Belastung ungehindert elastisch nachgeben kann.
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Ausgehend von der an der Unterseite des Plattenelements 1 vorhandenen Auflagefläche 3 ist in das Plattenelement 1 eine Ausnehmung 22 eingeformt, die an den Längsseiten 4,5 und den Querseiten 6,7 des Plattenelements 1 von Randabschnitten 23,24,25,26 umgrenzt ist. An ihrer der Aufstandfläche 2 zugeordneten Dachseite ist die Ausnehmung 22 durch eine Dachfläche 27 begrenzt. Die Tiefe T, über die die Ausnehmung 22 in das Plattenelement 1 eingeformt ist, entspricht etwa einem Fünftel bis zur Hälfte der Dicke D des Plattenelements 1.
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Von der Dachfläche 27 stehen in regelmäßigen Abständen angeordnete, stempelartig geformte Stützvorsprünge 28,29,30 in die Ausnehmung 22 vor. Die freie Länge, mit dem die Stützvorsprünge 28,29,30 frei in die Ausnehmung 22 ragen, entspricht dabei der Tiefe T, so dass die freie Stirnfläche der Stützvorsprünge 28,29,30 auf dem Niveau der Auflagefläche 3 angeordnet ist und den Dachbereich des Plattenelements 1 mit der auf seiner Oberseite vorhandenen Aufstandfläche 2 im Gebrauch gleichmäßig abstützt. Um dabei sicherzustellen, dass insbesondere im Zentrum Z der Ausnehmung 22 eine gleichmäßige Abstützung gesichert ist, sind die beiden nächstbenachbart zum Zentrum Z angeordneten Stützvorsprünge 29,30 durch einen Steg 30a miteinander verbunden. Dieser Steg 30a verhindert, dass sich die Stützvorsprünge 29,30 unter Last so verformen, dass sie auseinander streben, wodurch im Zentrum Z keine ordnungsgemäße Abstützung mehr gewährleistet wäre. Durch die Ausnehmung 22 ist im Bereich der Aufstandfläche 2 eine besonders große elastische Nachgiebigkeit gewährleistet, wobei die Stützvorsprünge 28 - 30 auch hier eine ordnungsgemäße Abstützung der Schiene S auf dem Untergrund U gewährleisten.
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In den Eckbereichen 8 - 11, in denen an der Unterseite des Plattenelements 1 jeweils einer der den Querseiten 6,7 zugeordneten Randabschnitte 23,25 auf jeweils einen der den Längsseiten 4,5 zugeordneten Randabschnitte 24,26 trifft, ist eine Materialanhäufung 31,32,33,34 vorgesehen, welche in die Ausnehmung 22 hineinragt. Auch diese Materialanhäufungen 31 - 34 in den Eckbereichen 8 - 11 dienen zur verstärkten Abstützung der Schiene S gegen die beim Überfahren der Schiene S auftretenden Kippmomente KM. Damit bei der Kompression des Plattenelements 1 im Schienenbefestigungspunkt SB das Material in den Eckbereichen 8 - 11 ausweichen kann, ist in die Eckbereiche 8 - 11 von der Auflagefläche 3 her jeweils eine Ausgleichsvertiefung 35,36,37,38 eingeformt.
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Um ein Abfließen von Flüssigkeiten, die sich im Schienenbefestigungspunkt SB im Bereich der Ausnehmung 22 des Plattenelements 1 sammeln könnten, zu ermöglichen, sind von der Auflagefläche 3 her in die den Querseiten 6,7 zugeordneten Randabschnitten 23,25 jeweils zwei Rinnen 39,40,41,42 mit Abstand zueinander angeordnet. Die Rinnen 39 - 42 führen dabei jeweils von der Ausnehmung 22 zur freien Umgebung des Plattenelements 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elastisches Plattenelement
- 2
- Aufstandfläche des elastischen Plattenelements 1
- 3
- Auflageseite des elastischen Plattenelements 1
- 4,5
- Längsseiten
- 6,7
- Querseiten
- 8 - 11
- Eckbereiche
- 12 - 15
- Vorsprünge
- 16,17
- Abstandbereiche
- 18,19
- Haltelippen
- 20,21
- Erhebungen
- 22
- Ausnehmung
- 23 - 26
- Randabschnitte
- 27
- Dachfläche der Ausnehmung 22
- 28 - 30
- Stützvorsprünge in der Ausnehmung 22
- 30a
- Steg in der Ausnehmung 22
- 31 - 34
- Materialanhäufungen
- 35 - 38
- Ausgleichsvertiefungen
- 39 - 42
- Rinnen
- BE
- Breite der Erhebungen 20,21
- BA
- Breite der Aufstandfläche 2
- D
- Dicke
- DB1,DB2
- Dübel
- DE
- Dicke der Erhebungen über dem Niveau der Aufstandfläche 2
- FP1,FP2
- Führungsplatten
- FPa1,FPa2
- stirnseitige, der Schiene S zugeordnete Abschnitte der Führungsplatten FP1,FP2
- GK
- Reaktionskräfte
- KM
- Kippmoment
- L
- Längsrichtung der Schiene S
- L1,L2
- Längsseiten der Schiene S
- LP
- Länge
- Q
- Querrichtung
- QK
- Querkräfte
- R1,R2
- Randbereiche
- SB
- Befestigungspunkt
- S
- Schiene
- SK1,SK2
- Spannklemme
- SR1,SR2
- Spannschrauben
- SF
- Fuß der Schiene S
- T
- Tiefe der Ausnehmung 22
- U
- Untergrund
- W1,W2
- Einwölbungen
- Z
- Zentrum der Ausnehmung 22
