DE29623323U1

DE29623323U1 - Schienenlager

Info

Publication number: DE29623323U1
Application number: DE29623323U
Authority: DE
Original assignee: ContiTech Transportbandsysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Transportbandsysteme GmbH
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2006-12-22

Description

96-112-PDE.5/Gr 19.12.1997

Schienenlager

Die Erfindung betrifft ein Schienenlager nach dem Oberbegriff des~-Perfceirt/a4spruchs 1.

Schienenlager mit elastomerer Gummikontur zur Reduzierung von Körperschall bzw. sekundärem Luftschall oder zur Schaffung der notwendigen Oberbauelastizität im schienengebundenen Verkehr sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.

Derartige Schienenlager sind elastische Gummi-Metallverbindungen, die keine durchgehende metallische Verbindung zwischen Schiene und Untergrund aufweisen.

Solche Schienenlager, bestehen, üblicherweise:.aus einer-, OberpLatte: und ein&m..RahTnem~ Beide. Bauteile, sind., über, eine anvulkanisierte Gummikontur dauerhaft miteinander verbunden. D. h.: Das gattungsgemäße Schienenlager ist einteilig. Angestrebt werden lineare Federkennlinien über einen weiten Lastbereich. Auch sind Varianten mit zweistufiger Federkennlinie bekannt.

Bei den herkömmlichen Schienenlagern (siehe z. B. DE-40 31 540) sind üblicherweise sowohl die Befestigungsmittel der Schiene am Schienenlager als auch die Befestigungsmittel des Schienenlagers am Untergrund zueinander axial-symmetrisch angeordnet. Dies führt zwangsläufig zu relativ großen Bauformen. Das hat nicht nur den Nachteil, daß die Schienenlager damit relativ schwer

und teuer sind, sondern es muß auch ein entsprechend
großflächiger Untergrund für die Befestigung des
Schienenlagers auf dem Gleiskörper zur Verfugung stehen, bzw. vorgesehen werden.

Ein in der DE-PS 34 36 054 beschriebenes Schienenlager besteht im. wesentlichen aus einer als Rippenplatte
bezeichneten Oberplatte, einer elastischen Gummikontur und einer Grundplatte. Die Grundplatte ist rahmen- oder

wannenartig ausgebildet und weist an jeder Seitenkante einen sich senkrecht nach oben erstreckenden und die
elastische Gummikontur seitlich fixierenden und somit einen Rahmen bildenden Randstreifen auf. Die Punkte für die Befestigung der Schiene sind auf einer in Querrichtung verlaufenden Mittellinie der Rippenplatte symmetrisch angeordnet. Durch eine versetzte Anordnung der für die Befestigung auf den Schwellen oder dergl. vorgesehenen Befestigungslöcher tritt kein platzsparender Effekt auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beschreibung ;einer möglichst kleinbauenden Konstruktion-mit. geringen
Lagerabmessungen.

In Abwandlung eines gattungsgemäßen Schienenlagers, das im wesentlichen aus einem Rahmen, einer Oberplatte und einer dazwischen befindlichen Gummikontur besteht, weist die Oberplatte des erfindungsgemäßen Schienenlagers eine
asymmetrische (nicht axial-symmetrische) Geometrie auf, wobei die Bohrungen des Schienenlagers und die
Befestigungspunkte der Schiene sich kreuzweise

gegenüberstehen, wobei jeweils eine Bohrung neben einen Schienenbefestigungspunkt zu liegen kommt.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen genannt.

Das erfindungsgemäSe Schienenlager weist keine - wie sonst übliche - axiale Symmetrie auf. Es gibt lediglich eine zentrale Symmetrie, genauer gesagt: eine Drehsymmetrie, d. h. eine gleichsinnige Kongruenz <bei der die beiden Hälften durch Drehung ineinander übergeführt werden können).

Vährend mit der Längsachse des Schienenlagers üblicherweise eine axiale Symmetrie gegeben ist, liegt nun die Achse der Drehsymmetrie, d. h. der Kongruenz, um einen Winkel &agr; aus der Längsachse C= Schienenachse) gedreht.

Durch die im Grundriß kongruente Ausbildung bezüglich einer die Bohrlöcher verbindenden Achse beider Schienenlagerhälften sind neben den Schienenbefestigungsschrauben auch die Bohrungen für die Befestigungen (Anker, Gewindebolzen oder Schwellenschrauben mit Kunststoffdübeln) in den Untergrund sehr nahe an der Schiene angeordnet, wodurch das gesamte Schienenlager sehr kleinbauend ausgebildet werden kann. Darüber hinaus sind die Bohrungen als Langlöcher; gestaltet, wodurch .die■-Befestigung mittels entsprechender Zahnscheiben .

seitenjustierbar wird. Dies- führt zu einem.weiten Bereich von Einsatzmöglichkeiten <Betongleistragplatte, Holzschwelle, Betonlängs- und Querschwellen, Stahlträger).

Durch das erfindungsgemäSe Schienenlager ist auch eine querkraftfreie Befestigung auf dem Untergrund gewährleistet.

Nicht nur die Bohrung für die Befestigungen in den Untergrund sondern auch die Schraubenkammernocken für das Einspannen der Schiene sind auf dem Schienenlager versetzt angeordnet.

Um bei der daraus resultierenden versetzten Einspannung ein Verdrehen der Schiene zuverlässig zu verhindern, ist auf

der der Spannklemme gegenüberliegenden Seite <d. h. auf der Oberplatte) ein zusätzlicher Verdrehschutz angebracht.

Das erfindungsgemäße Schienenlager ist so universell konzipiert, daß es mit entsprechenden Einsätzen in der Lage ist, verschiedene- Schienenfußbreiten aufzunehmen..

Der Randbereich des Rahmens weist eine abgewinkelte Gestalt auf. Dabei umgreift der Rahmen an den beiden äußeren Randpartien die Oberplatte, wodurch sich eine optimale Abhebesicherung ergibt.

Die Gummikontur weist an ihrer Unterseite unterschiedlich ausgebildete Noppen auf. Hierdurch kann die Federkennlinie lastabhängig optimal eingestellt werden.

Bei der asymmetrischen Gestaltung des Schienenlagers kann durch eine spezifische Anordnung der Verformungskörper auf der Schienenlageruntersefcte eine gezielt, gestaltete Steifigkeitsverteilung unter der Oberfläche.erreicht werden:.

Obwohl wegen der asymmetrischen Ausbildung des Schienenlagers und der dadurch erzielbaren kompakteren Baugröße größere Kippmomente der Oberplatte auftreten, wird durch die besondere Anordnung und Ausgestaltung der Gumminoppen eine hohe Kippsicherheit erreicht.

Das Schienenlager ist so ausgelegt, daß verschiedene Gummikonturvarianten (IToppenkonturen) auf der Unterseite realisiert werden können. Die jeweilige Gummikonturvariante richtet sich nach der gewünschten (Gesamt-) Lagersteifigkeit. Dabei weisen die vier Felder unter der Oberplatte eine weitgehend gleiche Steifigkeit auf.

Durch das erfindungsgemäße Lagerdesign ist eine exakte Einstellung der Lagersteifigfceit mit den verfügbaren variablen Shore-<A)-Härten des Gummis und unter Berücksichtigung der üblichen Härtetoleranzen von Gummi möglich.

Ausgehend von unterschiedlichen.Basis-Konfigurationen, können mit diesem Schienenlager alle praxisrelevanten Steifigkeitsbereiche abgedeckt werden. Hierfür stehen vorzugsweise drei unterschiedliche Gummikonturen zur Verfugung, die sich in Querschnittsgeometrie und Querschnittsflächen sowie in der Anordnung der Noppen unterhalb der Oberplatte unterscheiden.

Alle Lagereigenschaften führen zu einer günstigen Kombination aus geringen Lagerabmaßen, geringem Gewicht, geringen Herstellungskosten und über weite Bereiche variierbaren Lagereigenschaften, wie Federsteifigkeit, und Positionierung im eingebauten. Zustand. .

Im folgenden wird das erfi.ndungsgemäße-Schienenlager anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schienenlagerj

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schienenlagers gewä& Fig.

in Längsachse der Schiene;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Schienenlagers quer zur Längsrichtung der Schiene;

Fig. 4a und 4b das Detail Zahnscheibe nebst Gegenverzahnung am Rahmen;

Fig. 5 eine Draufsicht des Schienenlagers unter besonderer Berücksichtigung der Gummikontur und unter Fortlassung der Spannklemmen;

Fig. 6 einen Querschnitt gemäß Linie A-A in Fig. 5;
Fig. 7 einen Längsschnitt durch das Sclienenlager gemäß
Linie B-B in Fig. 5.

Bei dem erfindungsgemäSen Schienenlager 2 handelt es sich
um ein sogenanntes einteiliges Schienenlager 2. Es besteht aus einem metallischen Rahmen 4 und einer ebensolchen

Oberplatte 6, die über eine anvulkanisierte Gummikontur
(Elastomer) 8 miteinander verbunden sind (Fig. 6).

Die Oberplatte 6 des Schienenlagers 2 weist eine
asymmetrische (nicht axial-symmetrische) Geometrie auf
(Fig. 1), wobei die Achse 12 der Oberplatte 6 aus der
Lagerlängsachse z. B. um a = 57° (30° < &agr; < 90°) gedreht
ist, d. h. es liegt Drehsymmetrie bezogen auf die Achse 12 vor.
20

Die Oberplatte weist einen Schienenkanal 40 auf.
Die Schiene 16 wird an diagonal gegenüberliegenden Punkten 14 durch Spannklemmen 18 auf der Schienenlagei—Oberplatte befestigt. Hierbei sind durch eine variable Gestaltung der Oberplatte 6 verschiedene Arten von Spannklemmen 18
einsetzbar.

Bei Verwendung entsprechender Einsätze (Distanzstücke) ist das Schienenlager 2 geeignet, Schienen 16 mit Fußbreiten
bis 150 mm aufzunehmen.

An den Stellen des Schienenkanals 40, an denen die Schiene 16 nicht durch die Aufnahme für die Spannklemmen 18 geführt wird, wird die Schiene 16 durch in Längsrichtung seitlich

an der Oberplatte 6 verlaufende Stege (Verdrehschutz) 20 geführt. Hierdurch wird ein Ausdrehen der Schiene 16 aus der Lagerlängsachse verhindert.

Die Schienenauflagefläche der Oberplatte 6 ist gegenüber der Oberkante des Rahmens. 4 leicht erhöht und ermöglicht so bei aufgelegter Schiene 16 ein Einfedern der Oberplatte 6.

Die Oberplatte 6 weist einen rundum geschlossenen Rahmen 4 auf.

Am Rahmen 4 befindet sich eine sogenannte Abhebesicherung 22, die ein Kippen bzw. Abheben der Oberplatte 6 verhindert.

Die Bohrungen 24 zur Aufnahme der Lagerbefestigungen zum Untergrund <z. B. Gewindebolzen, Schwellenschrauben mit Kunststoffdübeln, Rail-Anker) sind platzsparend neben den Schienenbefestigungen 18 positioniert. Dies führt zu einem weiten. Bereich von Einsatzmöglichkei-ten, d. h. auch, auf Holzschwellen und Betonquerschwellen.

Diese Untergrundbefestigung kann so ausgeführt sein, daS sie bei Verwendung einer Zahnscheibe 26 und einer entsprechenden Gegenverzahnung 28 am Rahmen 4 eine Seitenjustierbarkeit des Schienenlagers 2 ermöglicht <Fig. 4a/4b).

Der Rahmen 4 liegt vollständig auf dem Untergrund auf und leitet über Haftreibungskräfte sämtliche auftretenden Horizontallasten in den Untergrund ab. Die Befestigungselemente <z. B. Schwellenschrauben) des Schienenlagers 2 müssen somit keinerlei Querkräfte aufnehmen.

Die Gummikontur 8 <Fig. 5/6/7) weist mehrere, ihrer Form, Größe und/oder Anordnung nach unterschiedliche Verformungskörper/Gumminoppen 30 auf. Durch diese spezielle Gestaltung der unterhalb der Oberplatte 6 angeordneten Gummikontur 8 wird ein gleichmäßiges Einfedern und sicheres Ertragen aller auftretenden Belastungen gewährleistet.

Zwei diagonal gegenüberliegende Quadranten <34, 38) weisen jeweils eine größere Fläche auf, während die beiden anderen Quadranten <32, 36) kleiner sind. Größe und Anzahl der den Quadranten zugeordneten Noppen sind nun so ausgebildet, daQ die Gesamtsteifigkeit der jeweiligen Quadranten gleichgroß ist. Die Sorge, daß die Oberplatte des Schienenlagers wegen konstruktiv bedingter Asymmetrie zum Kippen neigen könnte, wird damit gänzlich unbegründet.

Die Standfestigkeit des Lagers wird durch die Anordnung der Noppen verbessert. Insbesondere wird somit sowohl das Schienenlager 2 als auch die- Schiene 16 vor schädlichen Beanspruchungen geschützt und die Spurtreue des Gleises bewahrt.

Die Höhe der Gumminoppen ist vorzugsweise mit hNo_PP<> = 12 mm sowie die Dicke der darüber angeordneten durchgehenden Gummischicht vorzugsweise mit ho™ = !-: = 9 mm (jeweils konstant) vorzusehen. Diese Werte könnten jedoch in engen Grenzen.variiert werden.

Durch Variation der Gummikontur 8 kann das Schienenlager 2 auf die jeweils vorliegende Beanspruchung abgestimmt werden. Hierbei ist eine weitere EinfluSmöglichkeit über die individuell einstellbaren Eigenschaften des verwendeten Elastomers 8 gegeben.

19.12.1997

Schienenlager Bezugszeichenliste

2 Schienenlager

6 Oberplatte 8 Gummikontur (Elastomer) 12 Achse der Oberplatte

(verbindet die Befestigungspunkte der Schiene miteinander)

14 Befestigungspunkte der Schiene

16 Schiene

18 Spannklemme, Schienenbefestigung

20 Stege, Rippen (Verdrehschutz)

22 Abhebesicherung

24 Bohrungen. (Befestigungspunkte zum Untergrund).

26 Zahnscheibe

28 Gegenverzahnung am Rahmen

30 Verformungskörper, Gumminoppen

32 (vier) Bereiche (Quadranten) der Oberplatte

40 Schienenkanal

Claims

• » t · t t · 96-112-PDE-5/Gr 19.12.1997 Schutzansprüche

1. Schienenlager,

bestehend aus einer Oberplatte <6) und einem Rahmen <4), die über eine anvulkanisierte Gummi,kontur <8) dauerhaft miteinander verbunden sind,

und wobei Bohrungen <24) zur Aufnahme von Lagerbefestigungen zum Untergrund versetzt neben der in Querrichtung des Schienenlagers <2) verlaufenden Mittellinie angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schienenlager <2) in Draufsicht gesehen eine asymmetrische (nicht axial-symmetrische) Geometrie aufweist,,

wobei die die Befestigungspunkte <14) der Schiene.... < 16) verbindende. Achse <12) der Oberplatte <6) derartig: aus der Lagerlängsachse gedreht ist,

daß Drehsymmetrie bezogen auf die Achse <12) vorliegt, wobei die Schiene <16) an diagonal gegenüberliegenden Punkten <14) durch Spannklemmen (18) auf der Schienenlager-Oberplatte <6) befestigbar ist,

und wobei die Bohrungen (24) zur Aufnahme der Lagerbefestigungen zum Untergrund <z. B. Gewindebolzen, Schwellenschrauben mit Kunststoffdübeln, Rail-Anker) derartig neben den Schienenbefestigungen <18) positioniert sind,

daß sich die Schienenbefestigungspunkte (18) (Achse, 12) und die Lagerbefestigungspunkte (24) jeweils paarweise diagonal gegenüberstehen.

2. Schienenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummikontur <8> auch unterhalb der Oberplatte <6> angeordnet und anvulkanisiert ist, und mehrere, ihrer Form, Größe und/oder Anordnung nach unterschiedliche Verformungskörper/Gumminoppen <30) aufweist.

3. Schienenlager nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Gumminoppen <30) unter der nicht-axialsymmetrischen Oberplatte <6> so angeordnet sind, daß durch eine zur Schienenlängsachse und eine zur Schienenlängsachse senkrechtverlaufende und durch den Lagermittelpunkt verlaufende Achsen gebildeten Quadranten <32, 34, 36 und 38) der Oberplatte <6) jeweils gleiche Steifigkeiten aufweisen.

4. Schienenlager nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch die Verwendung entsprechender Einsätze (Distanzstücke) zur Aufnahme von Schienen <16) unterschiedlicher Fußbreite.

5. Schienenlager nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch

Verwendung einer Zahnscheibe (26) und einer entsprechenden Gegenverzahnung (26) am Rahmen (4) zur Ermöglichung einer Seitenjustierbarkeit des Schienenlagers <2).
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6. Schienenlager nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch

3 -

an der Oberplatte (6) seitlich (und zwar auf der den Schienenbefestigungspunkten jeweils gegenüberliegenden Seiten) verlaufende Stege (Verdrehschutz) (20), wodurch die Schiene (2) an den Stellen des Schienenkanals (40) geführt wird, an denen sie nicht durch die Aufnahme für die Spannklemmen (18) gehalten wird.

7. Schienenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) mindestens eines der folgenden weiteren Merkmale aufweist:

- der Rahmen (4) ist rundum geschlossen;

- der Rahmen (4) weist eine sogenannte Abhebesicherung (22) auf;

- der Rahmen (4) liegt vollständig auf dem Untergrund auf, wodurch er über Haftreibungskräfte sämtliche auftretenden Belastungen (insbesondere Horizontallasten) in den Untergrund ableitet.