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Elastisches Lager für Schienen
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager für Schienen
bestehend aus lose übereinander angeordneten Gummi- und Metallplatten und Schraubmitteln
zum Befestigen der Platten untereinander und mit dem Untergrund zum Anordnen des
Lagers auf Fundamentplatten mit vorgegebenen Befestigungsabmessungen.
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Die elastische Lagerung von Schienen für Schienenfahrzeuge stellt
in Wohngebieten und auf Kunstbauten wie Brücken oder in Tunneln besondere Anforderungen.
Für solche elastischen Lagerungen sind besonders gestaltete Lager bereits vorgeschlagen,
die auf bestimmte Eigenfrequenzen einstellbar sind. Hierdurch können Resonanzerscheinungen
mit der Umgebung unterdrückt werden, indem die Eigenfrequenzen der Lager und der
Umgebung deutlich voneinander abweichen. Bei der Verlegung derartiger Schienen für
Schienenfahrzeuge kann in der Regel von fertigfabrizierten Lagern ausgegangen werden,
da auch die Fundamente für die Lager diesen angepaßt sind.
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Die wirksame elastische Lagerung mit einer wesentlich verminderten
Schallerzeugung wird jedoch dann schwierig, wenn bereits Fundamentplatten mit vorgegebenen
Befestigungsabmessungen vorliegen, auf denen die entsprechenden Lager verlegt werden
müssen. Die eventuell erforderlichen Verbindungselemente können so aufwendig sei
sein, daß die Umstellung auf Lager mit höherer Schalldämmung an den Kosten scheitern
kann.
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Weiterhin kann eine solche Zusatzeinrichtung die Schienenhöhe so nachteilig
beeinflussen, daß auch dadurch eine Umrüstung auf Schwierigkeiten stößt.
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Ein Lager der eingangs umrissenen Bauart ist in der US PS 3 858 8o4
beschrieben. Dieses Lager ermöglicht zwar eine gewisse Einstellung zum Untergrund,
weist aber keine verstellbare, elastische Vorspannbarkeit auf, um zu einer erheblich
verbesserten Schalldämmung zu kommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein elastisches Lager der eingangs beschriebenen
Gestaltung zu schaffen, das neben einer elastischen Vorspannbarkeit auf einfache
Weise einer bereits vorhandenen Fundamentplatte mit festgelegten Befestigungsabmessungen
angepaßt werden kann. Auch soll die Bauhöhe dabei im wesentlichen unverändert bleiben.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem eingangs ge nannten elastischen
Lager darin, daß das Lager aus einer Basisplatte aus Gummi besteht, die im Zentrum
einen in zwei Stufen erhöhten Sockel aufweist und wobei die untere Stufe ebenflächig
mit einer angepaßten Rahmen~ platte aus Metall umgeben ist und die obere Stufe an
den Seiten ebenflächig in Federplatten aus Gummi übergeht und wobei Federplatte
und oberer Sockelteil in der Oberfläche Nuten aufweisen und wobei ferner der obere
Sockelteil und die Federplatte über Schraubbolzen,die an den Rahmenplatten und einer
alles überdeckenden Oberplatte angreifen, unterschiedlich elastisch vorspannbar
sind.
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Durch die Abmessungen der beiden Gummi- und Metallplatten und die
in ihnen angeordneten Bohrungen ist eine wirksame Anpassung an die jeweils vorhandenen
Fundamentplatten ohne weiteres möglich. Durch das Zusammenwirken von Rahmenplatte,
Federplatte und Oberplatte kann über die elastische Vorspanneinrichtung die Federplatte
und der obere Teil des Sockels jeweils in Verbindung mit der Verschraubung so verformt
und vorgespannt werden, daß die gewünschte Eigenfrequenz bei dem Lager eingestellt
werden kann. Damit die entsprechenden Verformungsvorgänge eintreten können, weisen
Federplatte und der obere Sockelteil an der Oberfläche Nuten auf. Das Lager kann
auch bei verhältnismäßig weit auseinander liegenden Befestigungsabmessungen auf
den Fundamentplatten befestigt werden, ohne daß dabei etwa eine Ver biegung der
Rahmenplatte und damit eine unsichere Abstützung der Schienen eintritt. Die den
unteren Sockelteil umgebene Rahmenplatte hat außerdem den Vorteil, daß an Metailplattenmaterial
gespart werden kann. Die Rahmenränder brauchen nur gerade so groß zu sein, daß eine
hinreichend stabile Biegesteifigkeit erhalten bleibt.
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Die Vorspannung läßt sich auch nachträglich entsprechend den örtlichen
Anforderungen verstellen. Das Lager ist vielseitig anwendbar und auf schwere und
auf leichte Schienenfahrzeuge wie etwa Straßenbahnen einstellbar.
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Bei der Ausgestaltung der Erfindung ist es sinnvoll, daß die Basisplatte
eine zum Ausgleich von Unebenheiten in der Fundamentplatte ausreichende Dicke aufweist.
Die Dicke kann daher bereits mit einigen Millimetern bezogen auf die unterste Stufe
ausreichend sein.
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Der Umriß der unteren Sockelstufe ist vorzugsweise rechteckig. Der
Umriß der Rahmenplatte sollte annähernd mit dem Umriß der Basisplatte übereinstimmen,
damit der Rand einen glatten Abschluß aufweist. Die Höhen der Sockelstuien können
nach oben zunehmen. Während die Rahmenplatte,die der unteren Stufe vorgeordnet ist,
nur eine verhältnismäßig niedrige Stufe erfordert, ist die obere Stufe deutlich
höher, weil diese mit der Dicke der Federplatte übereinstimmen sollte. Die Abstände
der beiden Stufen in horizontaler Richtung sind variabel. Wesentlich ist, daß die
untere Stufe von einem ausreichend stabilen Rahmen umgeben sein muß und die obere
Stufe die Anordnung einer Federplatte mit ausreichenden Einfederungsweg ermöglicht.
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Die Einfederung hängt teilweise davon ab, wie groß die in der Federplatte
angeordneten Nuten und ihre Abstände sind. Falls für die Basisplatte und die Federplatte
unterschiedliche Gummi qualitäten verwendet werden, kann dies auch fur die GröRe
der Nuten mitbestimmend sein. Da der obere Sockelteil und die Federplatte gemeinsam
ihre Auswirkung auf die Federeigenschaften entfalten, sollte eine Haterialübereinstimmung
im allgemeinen bevorzugt werden.
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Nach der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, daß im oberen Teil
der Federplatte zwischen dem Bolzen und der Federplatte selbst ein offener Ringraum
liegt.
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Dieser Raum ermöglicht das Ausweichen des Gurnmimaterials beim Vorspannen
des Lagers. In diesem Hohlraum kann auch der Kunststoffring hinein gleiten, wenn
eine Vorspannung durch die Schraubenverstellung in dem Lager erzeugt wird.
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Die Kunststoffhülse weist zweckmäßigerweise am oberen Ende einen Kragen
auf, auf dem sich eine verformbare Gummihülse abstützt. Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung kann die Federplatte mit einem schwalbenschwanzartigen Vorsprung in
den oberen Teil des Sockels eingreifen. Hierdurch wird eine zusätzliche Festlegung
zwischen Federplatte und oberen Sockelteil erreicht.
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Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Zeichnung beispielsweise
beschrieben. Die Abb. 1 zeigt einen Querschnitt und die Abb. 2 eine Teildraufsicht
zu dem erfindungsgemäßen elastischen Lager.
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Nach Abb. 1 besteht das Lager aus einer Basisplatte 1, einer Rahmenplatte
2, einer Federplatte 3 und einer Oberplatte 4. Basisplatte und Federplatte bestehen
aus Gummi, Rahmenplatte und Oberplatte bestehen aus Stahl.
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Die Basisplatte 1 weist ferner einen Sockel 5 mit zwei Stufen 6 und
7 auf. Die Stufe 7 wird ebenflächig mit der Rahmenplatte 2 umgeben. In die Stufe
6 ist ebenflächig die Federplatte 3 eingesetzt. Während die Rahmenplatte 2 das Lager
rundum umläuft, besteht die Federplatte 3 aus zwei Teilen, wobei jeweils ein Teil
beiderseits der Lagerbefestigung liegt. Die Schiene 8 ist auf einer Rippenplatte
9 abgestützt. Dabei ist eine Bohrung lo, die bis in die Oberplatte 4 hineingreift,«ur
Aufnahme von Befestigungsmittel für die Schiene vorgesehen. Der Sockel 5 und die
Federplatte 3 weisen Nuten 11 und 12 auf, wie dies auf der Abb. 2 zu entnehmen ist.
Weiter hin greift die Federplatte 3 mit einem schwalbenschwanzförmigen Vorsprung
13 in den oberen Teil des Sockels 5 ein.
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Zur Einstellung des Lagers ist in der Rahmen-platte 2 ein Schraubbolzen
14 fest eingeschweißt. Der Bolzen durchgreift die Federplatte 3 und die Oberplatte
4. In der Oberplatte 4 ist für den Bolzen 14 ein Ringraum offen gelassen, in dem
eine Polyamidbuchse 15 mit einem Kragen 16 angeordnet ist. Diese soll den Bewegungsvorgang
beim Einfedern führen. Auf dem Kragen 16 sitzt eine Gummihülse 17 auf, die an der
oberen Stirnseite einerkanvulkanisierten Ring 18 aufweist. Wird die Schraube 19
angezogen, so tritt eine Verformung des Gummiringes des Sockels 5 auf.
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Die Oberplatte 4 befindet sich daher einschließlich der Schiene in
einem gewissen Schwebezustand. Je nach Einstellung der Schraube ist der Vorspannungszustand
unterschiedlich und kann daher auch zu einer unterschiedlichen Eigenfrequenz des
Lagers führen. Dies ermöglicht eine Einstellung auf den jeweiligen Einsatzfall.
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Aus Abbr. 2 ist zusätzlich erkennbar, wie die Rahmenplatte 2 durch
die Bohrungen 2c auf dem Untergrund befestigt werden kann. Je nach Anordnung dieser
Bohrung 20 kann das Lager auf die Befestigungabmessungen in einer Fundamentplatte
eingestellt werden.