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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützung für eine Schiene umfassend zumindest eine die Schiene aufnehmende Grundplatte, wie Rippenplatte, sowie unterhalb dieser verlaufende elastische Zwischenlage.
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Die Abstützungen oder Lagerungen weisen die Gemeinsamkeit auf, dass die Grundplatte, wie Rippenplatte, selbst von Befestigungsmitteln, wie Schrauben, durchsetzt ist, um die Abstützung bzw. Lagerung mit einer Unterlage, wie Schwelle, zu verbinden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Abstützung im Vergleich zum Stand der Technik konstruktiv einfacher zu gestalten, wobei insbesondere eine Austauschbarkeit bzw. ein Montieren vereinfacht werden soll.
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Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung im Wesentlichen vor eine Abstützung für eine Schiene, umfassend zumindest eine die Schiene aufnehmende Grundplatte, eine unterhalb der Grundplatte und diese abstützende Führungsplatte sowie die Grundplatte in ihren Stirnbereichen aufnehmende Halterungen, die formschlüssig in die Führungsplatte eingreifen und von Befestigungsmitteln zum Befestigen der Abstützung durchsetzbar sind.
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Abweichend von vorbekannten Abstützungen bzw. Lagerungen wird die Grundplatte, die eine Schiene aufnimmt, nicht mehr von einem Befestigungsmittel selbst durchsetzt, sondern die Befestigungsmittel durchsetzen die Halterungen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein vollständiges Entfernen der Befestigungsmittel dem Grunde nach nicht erforderlich ist, um die Grundplatte zu entfernen bzw. einzusetzen.
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Dadurch, dass die Grundplatte formschlüssig in die Führungsplatte eingreift, ist eine eindeutige Positionierung gegeben, wodurch wiederum die Montage vereinfacht wird.
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Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass zwischen der Grundplatte, wie Rippenplatte, und der Führungsplatte eine elastische Zwischenlage verläuft, die in ihren Stirnbereichen gleichfalls von den Halterungen aufgenommen ist.
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Über die elastische Zwischenlage wird die Steifigkeit der ein Schienenbefestigungssystem bildenden Abstützung eingestellt, wobei abweichend vom Stand der Technik die Krafteinleitung nicht punktuell über die Befestigungsmittel, sondern über die gesamten Stirnrandbereiche der Grundplatte erfolgt.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zwischen der Führungsplatte und einer die Abstützung abstützenden Unterlage, wie Schwelle, eine Unterlageplatte verläuft.
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Um im erforderlichen Umfang eine Vorspannung einzustellen ist vorgesehen, dass jede Halterung eine Aufnahme für einen der Stimbereiche der Grundplatte und der Zwischenplatte aufweist, wobei lichte innere Höhe der Aufnahme geringer als Summe der Dicken der Grundplatte und der Zwischenplatte in ihren jeweiligen Stirnbereichen und im entspannten Zustand ist.
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Die Aufnahme selbst ist von Seitenwandungen, einer Rückwandung und einer Kopfwandung begrenzt und bodenseitig freigelassen.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Seitenwandungen Abschnitte von Seitenschenkeln der Halterung sind, die sich zumindest bereichsweise entlang einer aufnahmeabgewandt verlaufenden Bodenwandung der Halterung erstrecken, die von dem einen Schaft mit einem Kopf aufweisenden Befestigungsmittel durchsetzbar ist.
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Zum formschlüssigen Eingreifen der Halterung in die Führungsplatte ist vorgesehen, dass unterseitig von der Bodenwandung zumindest ein Vorsprung ausgeht, der formschlüssig in die Führungsplatte eingreift.
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Bevorzugterweise können unterseitig von der Bodenwandung der Halterung zwei Vorsprünge ausgehen, die formschlüssig in die Führungsplatte eingreifen, wobei die Vorsprünge auf gegenüberliegenden Seiten einer von dem Befestigungsmittel durchsetzbaren Öffnung, wie Langloch, ausgehen.
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Um eine Verstellbarkeit der Halterung und damit der Abstützung zu einer Unterlage, wie Schwelle, zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Öffnung in der Bodenwandung der Halterung von einem eine Verzahnung bildenden Bereich von Erhebungen und Vertiefungen umgeben ist, und dass zwischen dem Kopf des Befestigungsmittels und dem die Verzahnung bildenden Bereich ein platten- oder scheibenförmiges Element mit bereichsseitig verlaufender den Erhebungen und Vertiefungen entsprechender Struktur anordbar ist. Die Erhebungen und Vertiefungen sollten parallel zur Rückwandung der Halterung verlaufen.
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Ferner sollte das platten- oder scheibenförmige Element zumindest zwei parallel zueinander verlaufende Ränder aufweisen, zwischen denen außermittig eine kreisrunde Durchgangsöffnung verläuft, die von dem Schaft des Befestigungselements durchsetzt ist. Hierdurch ist eine Feineinstellung möglich, da die Außermittigkeit des Mittelpunkts der kreisrunden Durchgangsöffnung in Bezug auf die Mittellinie zwischen den Rändern kleiner als der Abstand aufeinanderfolgender Rippen bzw. Vertiefungen des die Verzahnung bildenden Bereichs der Bodenwandung ist. Dabei kann der die Verzahnung bildende Bereich selbst ein Plattenelement sein, das mit der Bodenwandung verbunden, wie verschweißt, ist.
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Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Unterlageplatte aus zwei in Längsachsenrichtung zueinander beabstandbaren Abschnitten besteht. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Abschnitte über zumindest einen in Längsrichtung der Unterlageplatte verlaufenden und von einem der Abschnitte ausgehenden und in eine in dem anderen Abschnitt vorhandene Aussparung eingreifenden Vorsprung zur ausschließlichen axialen Abstandsveränderung der Abschnitte formschlüssig ineinandergreifen.
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Das die erfindungsgemäße Abstützung bzw. Lagerung aufweisende Schienenbefestigungssystem für einen Schienenabschnitt zeichnet sich somit insbesondere durch einen oder mehrere der nachstehenden Merkmale aus.
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Die auch als Führungsstücke zu bezeichnenden Halterungen werden formschlüssig mit einer Führungsplatte verbunden, wobei die Halterungen von Befestigungsmitteln, wie Schrauben, durchsetzt werden, um die Abstützung mit einer Unterlage, wie Schwelle, zu verbinden.
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Auf der Führungsplatte ist eine elastische Zwischenplatte angeordnet, die in Abhängigkeit von der aufzunehmenden Last von das Gleis durchfahrenden Zügen eine gewünschte Steifigkeit aufweist, die z. B. zwischen 40 kN/mm und 60 kN/mm liegen kann.
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Bei der Zwischenplatte kann es sich um eine solche handeln, wie diese der
DE 298 07 791 A1 zu entnehmen ist.
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Oberhalb der elastischen Zwischenplatte ist die Grundplatte als eine Art Lastaufnahme- und -verteilungsplatte platziert. Über die Grundplatte kann eine Befestigung der Schiene wahlweise mit Spannklemme, Hakenschraube, Mutter und Scheibe, oder mittels gesteckter Spannelemente, wie e-Clip oder Fast-Clip, erfolgen.
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Die Grundplatte und die elastische Zwischenplatte werden durch die Halterungen longitudinal und lateral formschlüssig zur Führungsplatte fixiert.
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Die vertikale Relativbewegung der Grundplatte von z. B. 3 - 5 mm ist entsprechend der Federsteifigkeit der elastischen Zwischenplatte vorgegeben.
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Die kraftschlüssige Befestigung der Abstützung zur Unterlage, wie Betonschwelle, erfolgt mittels Schrauben, wobei eine Verstellung in Längsachsenrichtung der Abstützung durch die Verzahnung in den Halterungen und den zugeordneten platten- oder scheibenförmigen Elementen erfolgt, an deren Außenseiten der Kopf der jeweiligen Schraube mittelbar oder unmittelbar anliegt. Durch den außenmittigen Verlauf der von der Schraube durchsetzten Öffnung in dem Element ist eine Feineinstellung möglich.
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Die Verzahnung kann eine horizontale Verstellung der auch als Schienenbefestigungssystem bezeichnende Abstützung z. B. im Bereich von ± 15 mm ermöglichen, wobei der Abstand der Vertiefungen 3 mm betragen kann.
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In der Unterlage, wie Betonschwelle, kann eine Verankerung durch eine Durchsteckverschraubung vorgesehen sein, wie dies dem Stand der Technik zu entnehmen ist.
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Die vertikale Einstellbarkeit der Abstützung kann durch die Dicke der Unterlageplatte erfolgen, die zwischen der Führungsplatte und der Unterlage, wie Schwelle, angeordnet wird. Unterlageplatten unterschiedlicher Dicken können eine vertikale Einstellung bis zu 30 mm bieten.
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Des Weiteren können die Befestigungselemente von Isolierbuchsen umgeben sein, um eine elektrische Isolierung zwischen der Einheit Grundplatte mit Halterungen und Führungsplatte gegenüber der Unterlage, wie Betonschwelle, zu ermöglichen.
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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 der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es zeigen:
- 1 eine Explosionsdarstellung einer ein Schienenbefestigungssystem bildenden Abstützung für ein Gleis,
- 2 eine Draufsicht auf die Abstützung gem. 1,
- 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 2,
- 4 eine perspektivische Darstellung der Abstützung,
- 5 eine perspektivische Darstellung einer Halterung,
- 6 eine Ansicht der Halterung gem. 5 schräg von unten,
- 7 eine Unteransicht der Halterung gem. 5,
- 8 eine Vorderansicht der Halterung gem. 5,
- 9 eine Draufsicht auf die Halterung gem. 5,
- 10 einen Schnitt entlang der Linie B-B in 8,
- 11 einen Schnitt entlang der Linie C-C in 8,
- 12 ein Detail X aus der 10,
- 13 eine Darstellung einer Zahnplatte und
- 14 einen Schnitt entlang der Linie D-D in 13.
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Den Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, ist eine Abstützung 10 zu entnehmen, um eine Schiene in einem Gleis elastisch abzustützen. Die Abstützung 10 kann auch als Halterung oder Gleisstützpunkt oder Schienenbefestigungssystem bezeichnet werden.
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Hauptbestandteile der Abstützung
10 ist eine als Rippenplatte dargestellte Grundplatte
12, entlang deren Unterseite eine elastische Zwischenplatte
14 verläuft, die eine Konstruktion z.B. entsprechend der
DE 298 07 791 A1 aufweisen kann, auf deren Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird. Ferner ist eine Führungsplatte
16 vorgesehen, die vorzugsweise über eine ggf. geteilte Unterlageplatte
18 auf einer Unterlage, wie Betonschwelle
20, angeordnet ist, mit der die Abstützung
10 verbunden wird. Die Betonschwelle
20 kann dabei Teil einer festen Fahrbahn sein.
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Wesentliche Bestandteile der Abstützung 10 sind des Weiteren auch als Führungsstücke zu bezeichnende Halterungen 22, 24, die zur Aufnahme der Einheit Grundplatte 12 und elastische Zwischenplatte 14 ausgebildet sind.
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Wie sich aus den 1 - 4 ergibt, wird auf der als Rippenplatte ausgebildeten Grundplatte 12 ein Schienenabschnitt 26 z. B. mittels Spannklemmen 28, 30 fixiert. Hierzu weist die Grundplatte 12 entsprechende jedoch nicht näher gekennzeichnete Rippen sowie Schrauben auf, die mittels der Rippen fixiert werden. Insoweit wird auf länglich bekannte Konstruktionen im Oberbau verwiesen. Andere Befestigungsarten, wie Haken oder Schrauben, Mutter und Scheibe, gesteckte Spannelemente, wie e-Clip oder Fast-Clip, sind gleichfalls möglich.
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Ferner ergibt sich aus den Zeichnungen, dass zwischen dem Fuß der Schiene und der Grundplatte 12 eine Zwischenlage 32 verläuft.
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Anhand der 5 - 14 soll der Aufbau der Halterungen 22, 24 anhand der Halterung 24 beschrieben werden. Die Halterung 22 weist einen entsprechenden Aufbau auf.
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Die Halterung
24 weist eine Bodenwandung
34 und senkrecht hierzu und parallel zueinander verlaufende Seitenschenkel
36,
38 auf, die jeweils in Seitensicht eine V- oder spitzwinklige Trapezform aufweisen. Die Bodenwandung
34 ist von einem Langloch
40 durchsetzt, das entsprechend der
1 von einem Befestigungselement, wie Sechskantschraube
42, durchsetzt ist, durch die die Abstützung
10 mit der Schwelle
20 verbunden wird. Hierzu kann eine Durchsteckverschraubung entsprechend z.B. der
DE 44 43 401 A1 benutzt werden, auf deren Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird.
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Die Halterung 24 weist rückseitig eine Kammer 44 auf, die von Seitenwandungen 46, 48, einer Kopfwandung 50 und einer Rückwandung 49 begrenzt ist. Bodenseitig ist die als Aufnahme zu bezeichnende Kammer 44 offen. In die entsprechende Kammer 44 der Halterung 24 und entsprechend die der Halterung 22 werden die in Längsrichtung der Schiene 26 verlaufenden Stirnbereiche 52, 54 bzw. 56, 58 von Grundplatte 12 und Zwischenplatte 14 eingesetzt, so dass hierdurch die Grundplatte 12 mit der Zwischenplatte 14 fixiert wird. Die Kammern 44 können rippenartige Materialverstärkungen aufweisen, um die erforderliche Stabilität sicherzustellen.
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Die Aufnahme der Stirnbereiche 52, 54 bzw. 56, 58 in den Halterungen 22, 24 ergibt sich auch aus der teilweise ausgebrochenen Draufsicht gem. 2 sowie der Schnittdarstellung gem. 3.
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Die lichte Höhe der Kammer 44, also der Abstand zwischen Innenseite 60 der Kopfwandung 50 und der Unterseite 62 der Bodenwandung 34 der Halterung 24 ist geringer als die Dicke der Grundplatte 12 und der Zwischenplatte 14 im nichtgespannten Zustand. Somit wird dann, wenn die Unterseiten 62 der Bodenwandungen 34 der Halterungen 22, 24 auf der Oberseite der Führungsplatte 18 aufliegen, und die Abstützung 10 mit der Schwelle 20 verbunden ist, eine gewünschte Vorspannung für die Abstützung 10 erreicht. Somit kann gezielt die geometrische Vorspannung eingestellt werden, wobei in Abhängigkeit von der gewünschten Steifigkeit Zwischenplatten 14 unterschiedlicher Federkennlinien eingesetzt werden können.
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Damit eine eindeutige Ausrichtung der Halterung 22, 24 zu der Führungsplatte 16 erfolgt, greift die Halterung 22, 24 formschlüssig in die Führungsplatte 16 ein. Hierzu gehen von der Unterseite 62 der Halterung 22, 24 und damit der Bodenwandung 34 zapfen- oder zylinderförmige Vorsprünge 64, 66 aus, die in entsprechend geometrisch angepasste Aussparungen 68, 70 bzw. 72, 74 in der Führungsplatte 16 eingreifen. Die Höhe der Vorsprünge 64, 66 ist dabei gleich oder geringer als die Dicke der Führungsplatte 16.
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Die Abstützung 10 wird mit der Betonschwelle 20 mittels der Befestigungselemente, wie der Sechskantschraube 42, die die Halterung 24 durchsetzt, sowie die Schraube 142, die das in der Halterung 22 vorhandene Langloch 140 durchsetzt, fixiert. Um eine Verstellung der Grundplatte 12 in Längsrichtung der Schwelle 20 zu ermöglichen, sind zum einen die in der Halterung 22, 24 vorhandenen Langlöcher 40, 140 und entsprechende Langlöcher 240, 340 in der Führungsplatte 16 vorgesehen, so dass eine Verstellbarkeit in Längsrichtung möglich ist, die der Länge des Langlochs 40, 140 abzüglich des Durchmessers der Sechskantschraube 42, 142 ist. Hierzu werden die Langlöcher 40, 140 von einer durch Rippen 80, 82 und zwischen diesen verlaufenden Vertiefungen 84, 86 gebildeten Verzahnung umgeben, wobei die Rippen 80, 82 bzw. Vertiefungen 84, 86 parallel zur Rückwandung 49 der Halterung 22, 24 verlaufen, an der die Stimränder der Grundplatte 12 sowie der Zwischenplatte 14 anliegen. Dieser durch die Erhebungen 80, 82 und Vertiefungen 84, 86 gebildeten Verzahnung ist eine sogenannte Zahnplatte 90 zugeordnet, die in vergrößerter Darstellung den 13, 14 zu entnehmen ist. Die Zahnplatte 90 weist in dem entsprechenden, das Langloch 40, 140 umgebenden, die Verzahnung bildenden und von den Erhebungen 80, 82 und Vertiefungen 84, 86 gebildeten und in der 9 dunkel erscheinenden Bereich 92 geometrisch entsprechende Vorsprünge und Vertiefungen auf, von denen einige beispielhaft mit den Bezugszeichen 94, 96 bzw. 98, 100 gekennzeichnet sind.
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Die Zahnplatte 90 liegt mit ihrer Verzahnung auf der Verzahnung der Halterung 22 bzw. 24 auf und kann somit zu dieser Verzahnung verrastet verstellt werden.
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Die Zahnplatte 90 weist des Weiteren eine kreisrunde Öffnung 102 auf, die von dem Schaft 43, 143 des Befestigungselements 42, 142 durchsetzt wird, das endseitig einen Kopf 45, 145 aufweist, dessen Durchmesser größer als das der Öffnung 102 ist.
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Des Weiteren ergibt sich aus der 13, dass Mittelpunkt 105 der Öffnung 102 außermittig zwischen den Seitenrändern 104, 106 (Mittellinie 103) der Zahnplatte 90 verläuft, die ihrerseits parallel zu den Rippen 80, 82 bzw. 94, 96 bzw. Vertiefungen 84, 86 bzw. 98, 100 der Verzahnung der Halterung 22, 24 bzw. der Zahnplatte 90 verlaufen. Dabei ist der Abstand zwischen Rippen 80, 82 bzw. 94, 96 größer als der Versatz zwischen Mittelpunkt 105 und Mittellinie 103. Der Versatz kann vorzugsweise ¼ bis ½ des Abstands sein.
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Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Rippen 80, 82 z.B. 3 mm und der Versatz z.B. 0,75 mm.
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Der die Verzahnung bildende Bereich 92, der das Langloch 40, 140 umgibt, kann gleichfalls ein Plattenelement sein, das auf der Oberseite der Bodenwandung 34 der Halterung 22, 24 befestigt, wie mit dieser verschweißt, ist.
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Aus der Darstellung der 9 wird des Weiteren erkennbar, dass senkrecht zu der die Verzahnung bildenden Erhebungen bzw. Vertiefungen 80, 82 bzw. 84, 86 des Bereichs 92 Markierungsrippen 110, 112 angeordnet sind, um ein Einstellen zu erleichtern.
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Zum Befestigen der Abstützung 10 wird auf die Oberfläche 120 der Betonschwelle 20 zunächst die Unterlageplatte 18 und sodann die Führungsplatte 16 aufgelegt, wobei eine Ausrichtung auf die Aussparungen 122, 124 in der Betonschwelle 20 derart erfolgt, dass die Aussparungen 123, 125 in der Unterlageplatte 18 und entsprechend auch die Langlöcher 240, 340 in der Führungsplatte 16 fluchtend zu den Aussparungen 122, 124 in der Betonschwelle 70 verlaufen. Sodann wird die elastische Zwischenplatte 14 mit der Grundplatte 12 auf der Führungsplatte 16 derart positioniert, dass die bodenseitig verlaufenden Vorsprünge 64, 66 der Halterungen 22, 24 in die Öffnungen 72, 74 bzw. 68, 70 der Führungsplatte 16 formschlüssig eingreifen können. Sodann wird auf den Schaft 43, 143 der Schrauben 42, 142 jeweils eine Tellerfeder 126, eine Unterlegscheibe 128, eine Isolierbuchse 130 und die Zahnplatte 90 geschoben und entsprechende Elemente auf den Schaft 143. Der jeweilige Schaft 43, 143 durchsetzt sodann die Langlöcher 40, 140 der Halterungen 22, 24, die Langlöcher 240, 340 der Führungsplatte 16 und die in der Unterlageplatte 18 vorhandenen Aussparungen 123, 125, um in die Aussparungen 122, 124 in der Betonschwelle 20 einzugreifen und entsprechend der zeichnerischen Darstellung gemäß 3 mittels einer Steckverbindung befestigt zu werden, wobei durch Anziehen der Schrauben 42, 142 die Zwischenplatte 14 vorgespannt wird, und zwar in einem Umfang, bis die Unterseiten 62 der Halterungen 22, 24 auf der Oberseite der Führungsplatte 16 aufliegt.
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Durch die Isolierbuchse 130 und die Unterlageplatte 18 erfolgt eine elektrische Isolierung der Abstützung 10 mit der Schiene 26 gegenüber der Betonschwelle 20.
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Durch Anheben der Halterungen 22, 24 und Versetzen zu der von der Halterung 22, 24 ausgehenden Verzahnung (Bereich 92) kann die Grundplatte 12 mit der elastischen Zwischenlage 14 in Längsrichtung der Betonschwelle 20 versetzt werden, um eine gewünschte Spurbreite einstellen zu können. Dabei kann durch Drehen der Zahnplatte 90 um 180° zusätzlich eine Feineinstellung von z. B. 1 mm - 2 mm, vorzugsweise von 1,5 mm erfolgen.
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Wie sich insbesondere aus der 1 ergibt, ist die Unterlageplatte 18 zweigeteilt und besteht im Ausführungsbeispiel aus den Abschnitten 17 und 19.
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Damit diese eindeutig zueinander ausgerichtet werden, geht von dem Abschnitt 19 ein zungenförmiger Vorsprung 21 aus, der in eine geometrisch entsprechend angepasste Aussparung 23 des Abschnitts 17 eingreift. Vorsprung 21 und Aussparung 23 verlaufen in Längsachsenrichtung der Unterlageplatte 18. Durch diese Konstruktion ist die Möglichkeit gegeben, Unterlageplatten einer Abmessung für Führungsplatten zu verwenden, deren Langlöcher voneinander abweichende Abstände zueinander aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1041200 B1 [0002]
- DE 4432257 C1 [0002]
- EP 1662046 A1 [0002]
- DE 29807791 A1 [0022, 0034]
- DE 4443401 A1 [0039]
