DE4317494A1 - Schwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwelle aus einem gießbaren Material, vorzugs­ weise aus Kunststoff, für ein Gleis für Schienenfahrzeuge mit einer Obersei­ te, auf der wenigstens eine Schiene über ihren Schienenfuß mittels Befesti­ gungsmitteln befestigbar ist.

Eine aus Kunststoff bestehende Schwelle für Gleise von Eisenbahnen, Straßen­ bahnen und anderen Bahnen ist bereits aus der DE-U-91 13 458 bekannt. In den Schwellenkörper dieser bekannten Schwelle sind Gewindehülsen zur Aufnah­ me von Schienenbefestigungsschrauben eingesetzt oder eingelassen. Der Nach­ teil dieser bekannten Schwelle besteht darin, daß die beim Fahrbetrieb einer Eisen- oder Straßenbahn auftretenden Horizontalkräfte unmittelbar auf die Schienenbefestigungsschrauben wirken. Dies kann zum einen zum Lösen dieser Schrauben, zum anderen aber auch zum Ausbrechen dieser Schrauben aus dem Schwellenkörper oder gar zum Ermüdungsbruch der Schrauben führen.

Desweiteren ist aus der EP-B-0 154 259 eine Schwelle bekannt, die aus ei­ nem Gemenge aus Sand, Kies oder Schotter, aus natürlichen oder künstlichen Gesteinen sowie aus Elastomerteilen besteht, welche mit einem Bindemittel aus Kunstharz gebunden sind. In den Schwellenkörper sind Schraubenbolzen ein­ gegossen, die über die Oberseite der Schwelle überstehen. Die Befestigung ei­ ner Schiene auf der Schwelle erfolgt über zwei Spannklemmen, die durch die eingegossenen Schrauben eingespannt werden und auf die Schiene wirken. Auch bei dieser bekannten Schwelle besteht die Gefahr, daß sich aufgrund der auf­ tretenden Belastungen die Muttern der eingegossenen Schrauben lösen, so daß sich die Schiene auf der Schwelle verschieben kann, was bei der bekannten Schwelle ohnehin leicht passieren kann, da der Abstand zweier Schrauben grö­ ßer ist als die Breite des Schienenfußes der Schiene.

Außerdem ist es bei Betonschwellen bekannt, die Schiene auf einer Rippenplat­ te anzuordnen, die über Schwellenschrauben auf der Schwelle verschraubt ist. Aber auch hierbei wirken auftretende Horizontal- oder Querkräfte auf die Schwellenschrauben, was im schlimmsten Fall zum Ermüdungsbruch führen kann, so daß die Rippenplatte keinen Halt mehr auf der Schwelle hat.

Die Erfindung geht nunmehr einen neuen Weg, dessen Grundgedanke im Schutzan­ spruch 1 angegeben ist. Erfindungsgemäß ist bei der eingangs genannten Schwel­ le vorgesehen, daß eine zumindest teilweise in die Schwelle eingebettete Füh­ rungseinrichtung für jede Schiene vorgesehen ist, daß die Führungseinrichtung zwei Führungskörper mit über die Oberseite überstehenden Führungsabschnitten aufweist, zwischen denen der Schienenfuß anordenbar ist und daß die Führungs­ körper derart mit dem Schienenfuß zusammenwirken, daß im Schienenfuß auftre­ tende Horizontalkräfte über die Führungskörper in die Schwelle eingeleitet werden und daß die Befestigungsmittel von den auftretenden Horizontalkräften im wesentlich unbeeinflußt sind. Die Erfindung bietet den erheblichen Vor­ teil, daß die beim Fahrbetrieb auftretenden Horizontalkräfte von dem Schie­ nenfuß direkt in die Führungseinrichtung, d. h. in die Führungskörper und somit in die Schwelle eingeleitet werden, während die Befestigungsmittel, die zur Befestigung der Schiene auf der Oberseite der Schwelle dienen, von die­ sen Kräften im wesentlichen unbeeinflußt sind. Darüber hinaus bietet die Er­ findung den Vorteil, daß durch die Verwendung der eingegossenen Führungs­ einrichtung eine Rippenplatte, wie sie auch beim Stand der Technik verwendet wird, überflüssig ist. Dies erleichtert erheblich das Verlegen von erfin­ dungsgemäßen Schwellen.

Um die beim Fahrbetrieb auftretenden Horizontalkräfte wirksam in die Schwel­ le ableiten zu können, ohne daß ein Ausbrechen der Führungskörper zu be­ fürchten ist, weist jeder Führungskörper vorzugsweise einen oberen und ei­ nen unteren Horizontal- sowie einen Vertikalabschnitt auf, wobei zumindest der untere Horizontalabschnitt und der Vertikalabschnitt in die Schwelle eingebettet sind. Außerdem erstrecken sich die Führungskörper im wesentlichen über die gesamte Breite der Schwelle. Durch diese Ausbildung ergibt sich eine gute Ableitung der auftretenden Horizontalkräfte in die Schwelle.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Schwelle aus Kunststoff und insbe­ sondere aus Recycling-Kunststoff besteht, da auf diese Weise ein erheblicher Beitrag zur Müllentsorgung geleistet wird. Damit eine aus (Recycling-)Kunst­ stoff bestehende Schwelle die an Gleisschwellen üblicherweise gestellten Anforde­ rungen bzgl. des Elastizitätsmoduls, der Druckfestigkeit und anderer mecha­ nisch-physikalischer Eigenschaften erfüllt, bietet sich die im Schutzanspruch 12 angegebene Zusammensetzung des Kunststoffs an. Durch diese besondere er­ findungsgemäße Zusammensetzung erreicht der Kunststoff und damit die Schwelle eine enorme Festigkeit, so daß ein Ausbrechen einer oder beider Führungskörper selbst bei hohen auftretenden Horizontalkräften nicht zu befürchten ist. Außer­ dem erreicht ein solcher Kunststoff aufgrund der erfindungsgemäßen Zusammen­ setzung Eigenschaften, die einen Einsatz bzw. eine Verwendung für Eisenbahn­ schwellen ermöglichen. Ein wesentlicher Vorteil einer solchen Kunststoffschwel­ le besteht darin, daß sie bei hoher Druckfestigkeit und hohem Elastizitätsmo­ dul (8500-12 500 daN/cm²) keine Feuchtigkeitsausdehnung hat, wie dies insbe­ sondere bei hölzernen Schwellen der Fall ist.

Darüber hinaus ergeben sich bei der Verwendung von Kunststoff als Ausgangsma­ terial bzw. Basismaterial für Eisenbahnschwellen verschiedene Vorteile gegen­ über der Verwendung von Holz und Beton. Kunststoff, insbesondere in der er­ findungsgemäß angegebenen Zusammensetzung, wirkt erstaunlich geräuschmindernd, so daß die Lärmbelastung durch den Schienenverkehr erheblich verringert wird. Außerdem ist insbesondere gegenüber Holzschwellen eine große Maßgenauigkeit der Schwellen möglich. Bei Kunststoffschwellen ist keine Tränkung mit zum Teil ge­ fährlichen Imprägnierflüssigkeiten erforderlich, wie dies bei Holzschwellen üblich und notwendig ist. Durch Zugabe von bestimmten Zusatzstoffen findet keine Veränderung der Oberfläche durch Sonnen- bzw. Ultraviolett-Bestrahlung statt. Außerdem ergibt sich bei den Kunststoffschwellen noch der Vorteil, daß sie gegenüber vergleichbaren Betonschwellen ein erheblich geringeres Gewicht haben. Daraus resultiert, daß der Einbau bzw. das Verlegen der Kunststoff­ schwellen nur mit einem geringen Aufwand möglich ist.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei bilden alle be­ schriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in belie­ biger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zu­ sammenfassung in den Schutzansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwelle,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Schwelle aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht eines Teils der Schwelle aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Querschnittsvorderansicht der Schwelle aus Fig. 1 mit an der Schwelle befestigter Rippenplatte,

Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 4 gezeigten Schwelle, teilweise im Querschnitt,

Fig. 6 eine Querschnittsvorderansicht einer erfindungsgemäßen Schwelle mit vorgebohrter Bewehrung,

Fig. 7 eine Querschnittsvorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle,

Fig. 8 eine Unteransicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle,

Fig. 9 eine Schnittansicht der Schwelle aus Fig. 8 entlang der Linie IX-IX,

Fig. 10 eine Unteransicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle,

Fig. 11 eine Schnittansicht der Schwelle aus Fig. 10 entlang der Linie XI-XI,

Fig. 12 eine ausschnittweise Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schwel­ le mit daran befestigter Schiene, teilweise im Querschnitt,

Fig. 13 eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht mit einer ähnlichen Schie­ nenbefestigung,

Fig. 14 eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht mit einer anderen Schienen­ befestigung,

Fig. 15 eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht mit einer anderen Schienen­ befestigung,

Fig. 16 eine Vorderansicht der Schwelle aus Fig. 15 mit daran befestig­ ter Schiene,

Fig. 17 eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht mit einer anderen Schienen­ befestigung,

Fig. 18 eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht mit einer anderen Schienen­ befestigung,

Fig. 19 eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht mit einer anderen Schienen­ befestigung und

Fig. 20 eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht mit einer anderen Schienen­ befestigung.

In den einzelnen Figuren ist jeweils eine Schwelle 1 für ein Gleis für Schie­ nenfahrzeuge dargestellt. Die Schwelle 1 ist mit einer Oberseite 2, zwei ge­ genüberliegenden Seitenflächen 3 und 4 und einer Unterseite 5 versehen. Auf der Unterseite 5 befindet sich eine Profilierung 6, wie insbesondere aus den Fig. 1 bis 5 und 7 bis 11 ersichtlich ist. Neben oder alternativ zu der auf der Unterseite 5 ausgebildeten Profilierung 6 kann die Schwelle 1 noch mit einer weiteren Profilierung 7 versehen sein, die an wenigstens einer Seiten­ fläche 3, 4 ausgebildet ist. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Profilierung 7 an beiden Seitenflächen 3, 4 vorgesehen. Wesentlich ist, daß die Profilierung 6 auf der Unterseite 2 und/oder die Profilierungen 7 auf den Seitenflächen 3, 4 unmittelbar mit dem Untergrund in Verbindung ste­ hen. Unmittelbar bedeutet, daß keine besondere Beschichtung oder Ummantelung der Schwelle 1 vorhanden oder aber die Verwendung einer besonderen bituminö­ sen Vergußmasse erforderlich ist. Die Schwelle 1 wirkt also unmittelbar mit dem Untergrund zusammen und stützt sich direkt auf und an diesem ab.

Bei Belastungsversuchen, die mit der erfindungsgemäßen Schwelle 1 durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß sich ein besonders guter Querverschiebewider­ stand ergibt, wenn die Profilierung 6 auf der Unterseite 5 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 8 aufweist, die in Richtung der Längsachse L der Schwelle 1 ge­ sehen hintereinander angeordnet sind. Die Vorsprünge 8 sind vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Länge der Schwelle 1 verteilt und weisen etwa den gleichen Abstand voneinander auf. Um einen besonders hohen Querverschie­ bewiderstand zu erreichen, bietet es sich darüber hinaus an, daß jeder ein­ zelne Vorsprung 8 langgestreckt ist und sich im wesentlichen über die gesam­ te Breite der Schwelle erstreckt. Die Herstellung und Lagerung der erfindungs­ gemäßen Schwelle 1, aber insbesondere auch das Verlegen werden dadurch beson­ ders begünstigt, daß sich im Bereich der äußeren Enden der Vorsprünge 8 abge­ flachte Bereiche 9 vorgesehen sind, die untereinander im wesentlichen ausge­ fluchtet sind.

Um nicht nur den Querverschiebe-, sondern auch den Längsverschiebewiderstand der Schwelle 1 zu erhöhen, können alternativ zu den Vorsprüngen 8 oder in Kom­ bination mit diesen mehrere weitere Vorsprünge 10 vorgesehen sein, die in Richtung quer zur Längsachse L der Schwelle 1 hintereinander angeordnet sind, was insbesondere aus den Fig. 8 bis 11 ersichtlich ist. Hierbei bietet es sich an, daß diese weiteren Vorsprünge 10 über die gesamte Breite der Schwel­ le 1 vorzugsweise etwa gleich voneinander beabstandet verteilt sind.

Ausführungsformen, bei denen in Längsrichtung der Schwelle 1 verlaufende Vor­ sprünge 8 und quer zur Längsrichtung verlaufende weitere Vorsprünge 10 zusam­ men bei einer Schwelle 1 vorgesehen sind, sind in den Fig. 8 bis 11 dargestellt. Dabei ist in den Fig. 8 und 9 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwel­ le 1 dargestellt, bei der die weiteren Vorsprünge 10 im Bereich der Vorsprün­ ge 8 vorgesehen sind. Um nun den Längs- und auch Querverschiebewiderstand noch weiter zu erhöhen, kann zumindest ein Vorsprung 8 in und entgegen der Richtung der Längsachse L schräg zur Unterseite 5 angeordnet sein. Eine ähnliche Anord­ nung bietet sich bei den weiteren Vorsprüngen 10 an. Hierbei kann zumindest ein weiterer Vorsprung 10 in und entgegen der Richtung quer zur Längsachse L schräg zur Unterseite 5 ausgerichtet sein. Der Vorteil dieser schrägen Anordnung der Vorsprünge 8 und/oder weiteren Vorsprüngen 10 liegt darin, daß diese in Art ei­ nes Widerhakens wirken, wodurch der Verschiebewiderstand in der jeweiligen Richtung erheblich erhöht wird.

Eine andere Ausführungsform der Schwelle 1 mit kombinierten Vorsprüngen 8 und weiteren Vorsprüngen 10 ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Bei dieser Aus­ führungsform sind jeweils wenigstens eine Reihe von längs verlaufenden Vor­ sprüngen 8 und quer verlaufenden weiteren Vorsprüngen 10 vorgesehen. An die­ ser Stelle sei darauf hingewiesen, daß unter längs verlaufenden Vorsprüngen solche Vorsprünge verstanden werden, die im Längsquerschnitt der Schwelle 1 gesehen hintereinander angeordnet sind, während quer verlaufend bedeutet, daß die Vorsprünge quer zur Richtung der Längsachse L hintereinander angeordnet sind. Bei der in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsform sind ins­ gesamt drei Reihen RL von längs verlaufenden Vorsprüngen 8 vorgesehen, die über zwei Reihen RQ von quer verlaufenden weiteren Vorsprüngen 10 voneinander beabstandet sind. Auch hierbei können zur Erhöhung des Längsverschiebewider­ standes verschiedene der weiteren Vorsprünge 10 in und entgegen der Richtung quer zur Längsachse L schräg zur Unterseite 5 ausgerichtet.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform können die längs verlaufenden Vorsprünge und die quer verlaufenden Vorsprünge versetzt zueinander angeord­ net sein. So können beispielsweise wenigstens zwei Reihen auf der Unterseite der Schwelle ausgebildet sein, wobei die einzelnen Vorsprünge der beiden Rei­ hen identisch sind. Durch die versetzte Anordnung ergibt sich aber sowohl ei­ ne Erhöhung des Längs- als auch des Querverschiebewiderstandes.

Bei sämtlichen Vorsprüngen 8 und weiteren Vorsprüngen 10 ist vorgesehen, daß diese jeweils wellenartig und/oder sägezahnartig ausgebildet sind. Bei praktischen Versuchen unter Berücksichtigung verschiedener Materialien des Untergrundes wurde festgestellt, daß es besonders vorteilhaft ist, die Vor­ sprünge 8 wellenartig und die weiteren Vorsprünge 10 sägezahnartig auszubil­ den. Bei relativ hohen Werten der Verschiebewiderstände läßt sich eine mit einer sägezahn- und/oder wellenartig ausgebildeten Profilierung versehene Schwelle 1 am leichtesten verlegen.

Allerdings versteht es sich, daß selbstverständlich auch andere Profilierun­ gen möglich sind. So können bspw. mäanderförmige, insgesamt in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge vorgesehen sein, die sowohl den Quer- als auch den Längsverschiebewiderstand erhöhen.

Die auf der wenigstens einen Seitenfläche 3, 4 vorgesehene Profilierung 7 kann grundsätzlich wenigstens eine Rippe od. dgl. Vorsprung oder wenigstens eine Auskehlung 11 aufweisen. Diese Profilierung 7 kann längs- und/oder quer­ laufend (bezogen auf die Längsachse L) ausgebildet sein. Insbesondere zur Ver­ besserung der Lagestabilität bietet es sich an, wenn die Profilierung 7 eine in Richtung der Längsachse L verlaufende Auskehlung aufweist. Die Auskehlung 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel (beispielsweise Fig. 1, 4 und 6) als Kreisbogenabschnitt ausgebildet. Es versteht sich, daß selbstverständlich auch noch andere Querschnittsformen möglich sind. Diese besondere als Auskeh­ lung 11 ausgebildete Profilierung 7 hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Schwelle 1 hierdurch eine erheblich bessere Lagestabilität als eine Schwelle ohne seitliche Profilierung 7 aufweist. Dabei versteht es sich, daß neben der Auskehlung 11 selbstverständlich noch quer zur Längsachse L verlaufende Vorsprünge auf wenigstens einer Seitenfläche 3, 4 vorgesehen sein können, die dann wiederum zu Erhöhung der Querverschiebewiderstandes beitragen.

Da in der Regel zumindest der untere Teil der Schwelle 1 im verlegten Zustand in den Untergrund versenkt ist, ist die Auskehlung 11 ebenfalls im unteren Bereich der Seitenfläche 3, 4 vorgesehen, so daß sich der genannte Vorteil der verbesserten Lagestabilität erfindungsgemäß einstellen kann. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die nicht bezeichnete vordere und hintere Stirnfläche der Schwelle ebenfalls Teil der Seitenflächen sind und daher auch mit einer entsprechenden Profilierung versehen sein können.

Ein ganz besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die erfindungsgemäße Schwelle 1, aber grundsätzlich auch jede andere Schwelle als Kunststoffschwel­ le ausgebildet ist und insbesondere aus Recycling-Kunststoff besteht. Dies schließt natürlich nicht aus, daß die Schwelle auch eine Bewehrung aufweisen kann. Im Gegensatz zu Holzschwellen benötigen Kunststoff-Schwellen keine Im­ prägnierung und geben daher auch keine aus der Imprägnierung stammenden gefähr­ lichen und giftigen Substanzen an das Grundwasser ab. Die Festigkeit der Kunst­ stoffschwellen wird durch Feuchtigkeitseinwirkung nicht beeinträchtigt. Dar­ über hinaus trägt die Verwendung von Recycling-Kunststoff als Ausgangsstoff für die erfindungsgemäße Schwelle zur Lösung der täglich weiter anwachsenden Abfallberge im gewerblichen Bereich wie auch im Hausmüll bei. Ohne kostenin­ tensive Sortierung und ohne Zusatz von Neumaterialien können die erfindungs­ gemäßen Schwellen 1 hergestellt werden.

Grundsätzlich sind bestimmte mechanisch-physikalische Eigenschaften an eine aus Kunststoff bestehende Schwelle 1 zu stellen, damit eine solche Schwelle als Eisenbahnschwelle und insbesondere im Bereich der deutschen Bundesbahn überhaupt eingesetzt werden kann. Bei Versuchen wurde festgestellt, daß die geforderten Mindestwerte der mechanisch-physikalischen Eigenschaften, insbe­ sondere bzgl. des Elastizitätsmoduls, der Druckfestigkeit, der Zugfestigkeit und der Biegefestigkeit, von einem solchen Kunststoff ohne weiteres erfüllt werden, der sich wie folgt zusammensetzt:
Polyethylen 40 bis 70%, insbesondere 50 bis 60%
Polypropylen 1,5 bis 9%, insbesondere 3 bis 6%
Polystyrol (incl. Co-(Propf-) Po­ lymere) 10 bis 28%, insbesondere 14 bis 21%
Polyvinylchlorid 6 bis 25%, insbesondere 11 bis 16%
Polyamide 1 bis 7%, insbesondere 2 bis 4%
Sonstige und Duroplaste 1 bis 8%, insbesondere 2 bis 5%
Verunreinigungen 3 bis 15%, insbesondere 5 bis 10%

Um nun die Festigkeitswerte der aus Kunststoff bestehenden Schwelle zu erhöhen, ist in die Schwelle 1 eine Bewehrung 12 eingebettet. Bei der Bewehrung 12 handelt es sich bei der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen um ein U-förmiges Bewehrungsblech, dessen freie Schenkel zur Oberseite hin gerichtet sind. Die Bewehrung 12 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Schwelle 1 und verläuft im wesentlichen parallel zur Oberseite 2.

Auf der Oberseite 2 der Schwelle 1 kann ohne weiteres eine bekannte Rippen­ platte 13 befestigt sein (vgl. Fig. 4 und 5). Hierzu sind in die Schwelle 1 Dübel 14 eingebettet, in die Schwellenschrauben 15 eingeschraubt sind. Zwischen dem Schraubenkopf 16 jeder Schwellenschraube 15 und der Oberseite der Rippen­ platte 13 befindet sich jeweils ein Federring 17. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Bewehrung 12 vorgebohrt und weist eine Bohrung 18 auf, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Dübels 14. Da­ durch wird gewährleistet, daß die Bewehrung 12 immer vollständig von Kunst­ stoff umgeben ist. Die Rippenplatte 13 weist eine geneigte Oberseite auf, auf der zwei Rippen 19 angebracht sind, die zur Klemmbefestigung einer nicht dargestellten Schiene dienen.

Die Ausführungsform der Fig. 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 dahingehend, daß auf der Unterseite 5 keine Profilie­ rung vorgesehen ist. Lediglich an den Seitenflächen 3, 4 ist die Auskehlung 11 ausgebildet.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform ist die Rippen­ platte 13 an ihren beiden Enden jeweils mit einer einzigen Schwellenschraube 15 an der Schwelle 1 befestigt. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform können selbstverständlich auch zwei Schwellenschrauben an jedem Ende der Rip­ penplatte vorgesehen sein. Dementsprechend sind auch vier Dübel in die Schwel­ le eingebettet. Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Bewehrung im übrigen aus zwei voneinander beabstandeten separaten Winkel­ profilen bestehen, die zusammen ebenfalls etwa U-förmig ausgebildet und zwi­ schen denen die Dübel angeordnet sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Bewehrung nicht vorgebohrt werden muß.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle dar­ gestellt. Die Ausführungsform der Fig. 7 unterscheidet sich von denen der Fig. 1 bis 6 in der äußeren Form. Bei beiden Ausführungsformen weisen die Seiten­ flächen 3, 4 jeweils eine im wesentlichen vertikal verlaufenden Bereich auf, in dem die Auskehlung 11 vorgesehen sein kann. An diesen schließt sich nach oben hin ein schräg ansteigender Bereich an. Dieser Bereich ist bei den Aus­ führungsformen der Fig. 1 bis 6 relativ kurz, verglichen mit dem im wesent­ lichen vertikalen Bereich. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist die Höhe beider Bereiche etwa gleich. Dementsprechend ist die Fläche der Oberseite bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 geringer als die Fläche der Oberseite bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 6. Neben diesen äußerlichen Unter­ schieden besteht ein weiterer Unterschied in der Art der verwendeten Bewehrung 12. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform dient als Bewehrung 12 ein Doppel-T-Träger, der H-förmig angeordnet ist.

Neben der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform mit Rippenplatte kann die Befestigung einer Schiene aber auch in anderer Weise erfolgen, was in den Fig. 12 bis 20 näher dargestellt ist. In Fig. 12 ist erstmal eine Schiene 20 eines nicht näher bezeichneten Gleises für Schienenfahrzeuge dargestellt. Die Schiene 20 ist über ihren Schienenfuß 21 auf der Oberseite 2 der Schwelle 1 befestigbar. Zur Befestigung und genauen Anordnung der Schiene 20 auf der Oberseite 2 der Schwelle 1 sind für jede Schiene 20 eine Führungseinrichtung 22 und nicht näher bezeichnete Befestigungsmittel vorgesehen. Die Führungsein­ richtung 22, die zumindest teilweise in die Schwelle 1 eingebettet ist, weist zwei Führungskörper 23, 24 auf, die jeweils mit einem Führungsabschnitt 25, 26 versehen sind. Jeder der beiden Führungsabschnitte 25, 26 steht über die Ober­ seite 2 der Schwelle 1 über. Der lichte Abstand der beiden Führungsabschnit­ te 25, 26 zueinander entspricht zumindest der Breite des Schienenfußes 21 der Schiene 20. Insgesamt wirken die Führungskörper 23, 24 mit dem Schienenfuß 21 derart zusammen, daß im Schienenfuß 21 auftretende Horizontalkräfte über die Führungskörper 23, 24 in die Schwelle 1 eingeleitet werden und daß die Be­ festigungsmittel von den auftretenden Horizontalkräften im wesentlichen un­ beeinflußt sind. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung bringt den erheblichen Vorteil, daß auf eine separate Rippenplatte, wie sie in den Fig. 4 und 5 ge­ zeigt ist, verzichtet werden kann. Die Aufgabe der Rippenplatte übernimmt die in die Schwelle 1 zumindest teilweise eingegossene bzw. eingebettete Füh­ rungseinrichtung 22. Durch Einsparung einer Rippenplatte kann die Verlegung des Gleises erheblich vereinfacht und beschleunigt werden, da aufgrund der Einbettung der Führungskörper 23, 24 mit Führungsabschnitten 25, 26 in die Schwelle 1 die bisherige Befestigung über Schwellenschrauben nicht mehr er­ forderlich ist.

Um die bei der Belastung durch ein Schienenfahrzeug auftretenden Horizontal­ kräfte über den Schienenfuß 21 in die Schwelle 1 direkt ableiten zu können und dabei die Gefahr auszuschließen, daß einer der Führungskörper 23, 24 oder die gesamte Führungseinrichtung 22 aus der Schwelle 1 herausbricht, weist jeder Führungskörper 23, 24 einen sich im wesentlichen vertikal erstreckenden und vorzugsweise vollständig eingebetteten Vertikalabschnitt 27, 28 auf, über den die auftretenden Horizontalkräfte "auf breiter Front", d. h. großflächig, auf die Schwelle 1 übertragen werden. Der Ab- bzw. Übertragung der auftre­ tenden Horizontalkräfte über einen großen Bereich der Schwelle dient auch, daß sich die Führungskörper 23, 24 im wesentlichen über die gesamte Breite der Schwelle 1 erstrecken. Dabei versteht es sich, daß neben der gezeigten Ausbildung der Führungseinrichtung 22 mit zwei separaten Führungskörpern 23, 24 diese auch untereinander verbunden sein können. Dies ändert jedoch nichts an der prinzipiell gleichen Gestaltung der Führungskörper 23, 24, die im folgenden beschrieben und in den Figuren dargestellt ist.

Um nun die Gefahr des Ausbrechens eines Führungskörpers 23, 24 nahezu gänz­ lich auszuschließen, weist jeder Führungskörper 23, 24 einen sich vorzugswei­ se an das untere Ende des Vertikalabschnittes anschließenden, im wesentlichen horizontal verlaufenden unteren Horizontalabschnitt 29, 30 auf. Des weiteren kann jeder Führungskörper 23, 24 einen sich an den jeweiligen Führungsab­ schnitt 25, 26 anschließenden, im wesentlichen horizontal verlaufenden oberen Horizontalabschnitt 31, 32 aufweisen. Durch die beschriebene Ausbildung er­ gibt sich ein im wesentlichen U-förmiges Profil der Führungskörper 23, 24, wobei die freien Schenkel aufeinander zuweisen. Die erwähnten, nicht näher bezeichneten Befestigungsmittel weisen wenigstens einen in den oberen Hori­ zontalabschnitt 31, 32 eingesetzten Schraubenbolzen 33, eine in eine auf dem oberen Horizontalabschnitt 31, 32 ausgebildete Aufnahme 34 einsetzbare Haken­ schraube 35 oder aber Schwellenschrauben 36, 37 auf, die über jeweils eine Bohrung 38, 39 in dem oberen Horizontalabschnitt 31, 32 in die Schwelle 1 eingeschraubt werden. Die Verwendung von nach oben abstehenden Schraubenbol­ zen 33 ist dabei in den Fig. 12 und 13 dargestellt, während die erwähnte Aufnahme 34 für eine darin einzusetzende Hakenschraube 35 in den Fig. 14 bis 16 dargestellt ist.

Statt der Verwendung von Schraubenbolzen 33 bzw. Hakenschrauben 35, wie dies in den Fig. 12 bis 16 dargestellt ist, kann die Befestigung einer Schiene 20 auf einer Schwelle 1 aber auch durch die erwähnten Schwellenschrauben 36, 37 erfolgen, was in den Fig. 17 bis 20 dargestellt ist. Dazu ist zumindest der obere Horizontalabschnitt 31, 32 mit wenigstens einer Bohrung 38, 39 für die jeweilige Schwellenschraube bzw. einen Dübel 40, 41 versehen. Vorzugsweise ist auch der untere Horizontalabschnitt 29, 30 mit einer entsprechenden Boh­ rung versehen, so daß die Schwellenschraube 36, 37 tief genug in die Schwel­ le 1 eingeschraubt werden kann. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Führungs­ einrichtung 22, die zumindest teilweise in die Schwelle 1 eingebettet ist, bie­ tet den Vorteil, daß weder die verwendeten Schraubenbolzen 33 bzw. Hakenschrau­ ben 35 noch die Schwellenschrauben 36, 37 durch auftretende Horizontalkräfte beeinflußt werden.

Während die Führungseinrichtung 22 der genauen Positionierung der Schiene 20 auf der Schwelle 1 und der Ableitung der auftretenden Horizontalkräfte dient, ist zur eigentlichen Befestigung der Schiene 20 neben dem Befestigungsmitteln jedem Führungskörper 23, 24 ein üblicher Spannbügel 42, 43 zugeordnet, der auf den Schienenfuß 21 wirkt. Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 12 bis 16 ist der Spannbügel 42, 43 jeweils auf den Schraubenbolzen 33 bzw. die Haken­ schraube 35 aufgesetzt. Die Befestigung erfolgt über eine aufgeschraubte Mut­ ter 44, die den Spannbügel 42, 43 auf dem Schienenfuß 21 verspannt. Zwischen dem Spannbügel 42, 43 und der Mutter 44 befindet sich in üblicher Weise eine Unterlegscheibe 45 oder ein Federring.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 17 bis 20 ist der Spannbügel 42, 43 über die Schwellenschrauben 36, 37 auf dem Schienenfuß 21 der Schiene 20 verspannt.

Um eine gute Ableitung der auftretenden Horizontal- oder Querkräfte zu errei­ chen, bietet es sich weiterhin besonders an, wenn der obere Horizontalabschnitt 31, 32 zumindest teilweise in die Schwelle 1 eingebettet ist und/oder hinter dem oberen oder hinter dem oberen Horizontalabschnitt ein Wulst 46, 47 aus angeordnet ist, an dem der obere Horizontalabschnitt 31, 32 anliegt. Während bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 14,15, 16, 19 und 20 ein Wulst 46, 47 verwendet wird, ist die zumindest teilweise Einbettung des oberen Horizontalab­ schnittes 31, 32 aus Fig. 17 ersichtlich.

Um die auftretenden vertikalen Kräfte direkt in die Schwelle 1 ableiten zu können, ist zwischen den Führungsabschnitten 25, 26 eine sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Schwelle 1 erstreckende flächige Ausnehmung ge­ ringer Tiefe vorgesehen, in die eine aus Kunststoff bestehende Unterlegplat­ te eingesetzt ist. Neben der Ableitung der vertikalen Kräfte dient die Un­ terlegplatte 49 vor allem dazu, einem übergroßen Verschleiß der Oberseite der Schwelle 1 entgegenzuwirken. Da insbesondere bei in Kurven verlegten Schwellen 1 eine geneigte Anordnung der Schienen 20 eines Gleises erforder­ lich ist, ist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Oberseite 2 und/ oder die Ausnehmung 48 eine geringe Neigung in Längsrichtung aufweist.

Die in den Fig. 12 bis 20 beschriebene Schwelle 1 kann eine äußere Form mit Profilierung 6, 7 der Seitenflächen 3, 4 und/oder der Unterseite 5 haben, wie die bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 11 beschrieben wurde. Eine derartige Ausgestaltung ist allerdings nicht unbedingt erforderlich. So wei­ sen beispielsweise die Schwellen 1 der Ausführungsformen 12 bis 14 und 17 bis 20 keine äußere Profilierung auf. Im übrigen versteht es sich, daß die in den Fig. 12 bis 20 beschriebenen Schwellen 1 ebenfalls mit einer eingebetteten Bewehrung 12 versehen sein können. Diese Bewehrung kann, wie bereits weiter oben ausgeführt ist, ausgebildet sein und weist wenigstens ein im Längsquer­ schnitt gesehen winkliges Bewehrungselement mit einem etwa horizontal ver­ laufenden flächigen Abschnitt auf. Die Bewehrung erstreckt sich dabei im we­ sentlichen über die gesamte Länge der Schwelle 1. Da die Führungskörper 23, 24 in die Schwelle 1 eingebettet sind, bietet es sich an, wenn die Bewehrung 12 insgesamt U-förmig ausgebildet ist und die Führungskörper zwischen den Schenkeln der Bewehrung 12 angeordnet sind. Des weiteren können die in den Fig. 12 bis 20 beschriebenen Schwellen aus vorzugsweise recyceltem Kunst­ stoff bestehen mit einer Zusammensetzung, die bereits weiter oben angegeben worden ist. Grundsätzlich können die Schwellen aber auch aus Beton oder einem anderen gießfähigen Material bestehen. Lediglich eine Verwendung von Holz scheidet aus, da eine hölzerne Schwelle die Einbettung der Führungseinrichtung 22 nicht erlaubt.

Abschließend sei noch auf einige Unterschiede der einzelnen Ausführungen der erfindungsgemäßen Schwelle 1 nach den Ausführungsformen der Fig. 12 bis 20 hingewiesen. Während bei der Ausführungsform der Fig. 12 jeder Führungskör­ per 23, 24 einen im wesentlichen vertikal verlaufenden Vertikalabschnitt 27, 28, aufweist, wobei die Vertikalabschnitte 27, 28 im wesentlichen parallel verlaufen, sind die Vertikalabschnitte 27, 28 bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform schräg und aufeinander neu angeordnet, während sie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 schräg und voneinander weg verlaufen. Die in Fig. 14 gezeigte Schwelle 1 unterscheidet sich darüber hinaus von den in den Fig. 12 und 13 gezeigten Schwellen 1 dazu, daß der obere Horizontalabschnitt 31, 32 teilweise in die Schwelle 1 eingebettet ist und darüber hinaus hinter dem oberen Horizontalabschnitt 31, 32 der Wulst 46, 47 vorgesehen ist. Glei­ ches gilt für die in den Fig. 15 und 16 gezeigten Ausführungsformen, wobei die Oberseite 2 in Längsrichtung abfallend geneigt ausgebildet ist. Weiter­ hin kann der obere Horizontalabschnitt 31, 32 eine Nut 50, 51 aufweisen (vgl. die Ausführungsformen gemäß den Fig. 14 bis 17 und 20), in welcher sich ein Abschnitt des jeweiligen Spannbügels 42, 43 abstützt. Bei den anderen Aus­ führungsformen ist eine derartige Nut nicht vorgesehen.

Claims (12)

1. Schwelle (1) aus einem gießbaren Material, vorzugsweise aus Kunststoff, für ein Gleis für Schienenfahrzeuge, mit einer Oberseite (2), auf der wenig­ stens eine Schiene (20) über ihren Schienenfuß (21) mittels Befestigungsmit­ teln befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zumindest teilweise in die Schwelle (1) eingebettete Führungseinrichtung (22) für jede Schiene (20) vorgesehen ist, daß die Führungseinrichtung (22) zwei Führungskörper (23, 24) mit über die Oberseite (2) überstehenden Führungsabschnitten (25, 26) aufweist, zwischen denen der Schienenfuß (21) anordenbar ist und daß die Führungskörper (23, 24) derart mit dem Schienenfuß (21) zusammenwirken, daß im Schienenfuß (21) auftretende Horizontalkräfte über die Führungskörper (23, 24) in die Schwel­ le (1) eingeleitet werden und daß die Befestigungsmittel von den auftreten­ den Horizontalkräften im wesentlichen unbeeinflußt sind.

2. Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungskörper (23, 24) einen sich an den Führungsabschnitt (25, 26) anschließenden, im we­ sentlichen horizontal verlaufenden oberen Horizontalabschnitt aufweist, auf dem das Befestigungsmittel angeordnet oder anordbar ist.

3. Schwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Füh­ rungskörper (23, 24) im wesentlichen über die gesamte Breite der Schwelle (1) erstrecken.

4. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel wenigstens einen in den oberen Horizontalabschnitt (31, 32) eingesetzten Schraubenbolzen (33), eine in eine auf dem oberen Hori­ zontalabschnitt (31, 32) ausgebildete Aufnahme (34) einsetzbare Hakenschrau­ be (35) oder eine über eine Bohrung (38, 39) im oberen Horizontalabschnitt (31, 32) eingeschraubte Schwellenschraube (36, 37) aufweisen.

5. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Horizontalabschnitt (31, 32) zumindest teilweise in die Schwel­ le eingebettet ist und/oder hinter dem oberen Horizontalabschnitt (31, 32) ein Wulst (46, 47) angeordnet ist, an dem der obere Horizontalabschnitt (31, 32) anliegt.

6. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungskörper (23, 24) einen sich im wesentlichen vertikal er­ streckenden und vorzugsweise vollständig eingebetteten Vertikalabschnitt (27, 28) aufweist.

7. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungskörper (23, 24) ein sich vorzugsweise an das untere Ende des Horizontalabschnittes (27, 28) anschließenden im wesentlichen horizontal verlaufenden unteren Horizontalabschnitt (29, 30) aufweist.

8. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Führungsabschnitten (25, 26) eine sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Schwelle (1) erstreckende flächige Ausnehmung (48) gerin­ ger Tiefe für eine vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Unterlagscheibe (49) vorgesehen ist.

9. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (2) und/oder die Ausnehmung (48) eine geringe Neigung in Richtung der Längsachse (L) aufweisen/aufweist.

10. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in die Schwelle (1) eingebettete Bewehrung (12), die wenigstens ein im Längsquerschnitt gesehen winkliges Bewehrungselement mit einem etwa horizon­ tal verlaufenden flächigen Abschnitt aufweist, und daß sich die Bewehrung (12) im wesentlichen über die gesamte Länge der Schwelle (1) erstreckt.

11. Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (12) U-förmig ausgebildet ist und daß die Führungskörper (23, 24) zwischen den Schenkeln der Bewehrung (12) angeordnet sind.

12. Schwelle, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus Kunststoff und insbesondere aus Recycling-Kunststoff besteht und der Kunststoff und insbesondere der Recyc­ ling-Kunststoff sich aus 40 bis 70%, insbesondere 50 bis 60% Polyethylen, 1,5 bis 9%, insbesondere 3 bis 6% Polypropylen, 10 bis 28%, insbesondere 14 bis 21% Polystyrol (incl. Co-(Pfropf-) Polymere), 6 bis 25%, insbeson­ dere 11 bis 16% Polyvinylchlorid, 1 bis 7%, insbesondere 2 bis 4% Polyami­ de, 1 bis 8%, insbesondere 2 bis 5% Sonstige und Duroplaste und 3 bis 15%, insbesondere 5 bis 10% Verunreinigungen zusammensetzt.