DE4406105A1 - Befestigungsanordnung für eine Schiene - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsanordnung für eine auf einer Stahlschwelle angeordnete Schiene, wobei die Schiene über eine Befestigungsplatte wie Rippenplatte mit der als paarweise nebeneinander und senkrecht zur Längsachse der Schiene verlaufende I- oder Doppel-T-Träger bestehenden Stahlschwelle verbunden ist, deren untere und obere Flansche jeweils eine Ebene aufspannen.

Sogenannte feste Fahrbahnen umfassen eine Schwelle wie Stahlschwelle, die ihrerseits auf einer ebenen Unterlage wie Asphaltdecke oder Betonplatten abgestützt ist. Beim Montieren der Schienen auf den Schwellen muß darauf geachtet werden, daß ein vorgegebener Verlauf innerhalb zulässiger Toleranzen eingehalten wird, da ein nachträgliches Justieren sowohl in Längsrichtung der Schienen als auch senkrecht zu diesen mit erheblichem Aufwand ver­ bunden ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Befestigung der zuvor beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, bei der ein nachträgliches Justieren der Schiene in der Befestigungsebene ohne großen Aufwand möglich ist. Ferner soll die Befestigungs­ platte für die Schiene derart gelagert werden können, daß beim Durchfahren der Schiene eine starke Dämpfung erfolgt, wohingegen sich während der Montage- bzw. Justierarbeiten eine starre Einheit ergibt.

Das Problem wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen der Befestigungsplatte und Außenflächen der oberen Flansche des Doppel-T-Trägers eine Druckverteilungsplatte angeordnet ist, die von einem von der Befestigungsplatte ausgehenden, zwischen den Trägern sich erstreckenden und sich mittelbar oder unmittelbar innenseitig an den oberen Flanschen abstützenden Befestigungselement durchsetzt ist, wobei das Befestigungselement im ge­ wünschten Umfang zum jeweiligen Längsrand der oberen Flansche ausrichtbar ist.

Erfindungsgemäß bildet die Befestigungs- bzw. Rippenplatte und das vorzugsweise als Schraubelement ausgebildete Befestigungselement mit der Druckverteilungsplatte eine Einheit, die in bezug auf die Stahlschwelle im gewünschten Umfang verstellbar ist, so daß sich ein einfaches Ausrichten der Schiene in deren Längsrichtung bzw. unter einem Winkel zu dieser ergibt. Um das Schraubelement nach Justieren der Befestigungsplatte und damit der Schiene im erforderlichen Umfang festziehen zu können, ist des weiteren vorgesehen, daß die Mutter des Schraubelementes von einer Aufnahme drehgesichert aufgenommen ist, die zwischen den oberen Flanschen und der Druckverteilungsplatte festgeklemmt ist. Dabei erstreckt sich die Aufnahme abschnittsweise unterseitig entlang der oberen Flansche und weist zwischen dessen Längsränder ein von dem Schraubelement durchsetztes und senkrecht zur Stahlschwellen­ längsachse verlaufendes Langloch auf. Insbesondere zeigt die Aufnahme eine Topfform mit rechteckigem Querschnitt, innerhalb der die Mutter in Form einer Rechteckmutter angeordnet ist. Hierdurch ist beim Anziehen der Schraube sichergestellt, daß sich die Mutter nicht mitdrehen kann.

Die Aufnahme, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht, ist schienenabgewandt von einem Deckelelement wie verrastbaren Kappe verschließbar. Flanschseitig weist die Aufnahme einen das Langloch begrenzenden hochgezogenen Rand auf, wobei gegenüberliegende Randwandun­ gen Längsschlitze aufweisen, in die abschnittsweise die Längsränder der oberen Flansche einbringbar sind. Zum Festklemmen des hochgezogenen Randes zwischen den Flanschen und der Druckverteilungsplatte weist diese unterseitig eine Ausnehmung wie Schlitz gewünschter Geometrie auf.

Um die Druckverteilerplatte ortsfest zu der Stahlschwelle anzuordnen, ist vorgesehen, daß erstere zwischen die Doppel-T-Träger verbindenden und sich senkrecht zu deren Längsachsen erstreckenden Querriegeln verläuft.

Um ein einfaches Verstellen der Schiene und damit der Befestigungsplatte senkrecht zur Schienenlängsachse zu ermöglichen, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Befestigungsplatte in deren Längsrichtung verlaufende Langlöcher aufweist, in die form­ schlüssig austauschbare Einsätze mit Durchbrechungen einbringbar sind, die ihrerseits jeweils von einem der Befestigungselemente wie Schraubelemente durchsetzbar sind.

Bei den Einsätzen kann es sich um Kunststoffteile handeln, die sich außenseitig zum Boden hin verjüngen, um auf diese Weise ein einfaches Einsetzen bzw. Entfernen aus den Langlö­ chern zu ermöglichen.

Nach einem weiteren hervorzuhebenden Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schienenbefestigungsplatte abstützungsseitig auf einem ersten elastischen Element gelagert ist und schienenseitig eine mittelbar oder unmittelbar die Schienenbefestigungsplatte gegenüber der Stahlschwelle vorspannende, zumindest ein zweites elastisches Element aufweisende Vorspannungseinrichtung angeordnet ist, daß das erste und zweite elastische Element ein Federsystem mit einer Gesamtkennlinie eines derartig geknickten Verlaufs bildet, daß bei auf das Federsystem eingeleiteter Kraft, die kleiner als die im Arbeitsbereich wirkenden Kräfte ist, die Kennlinie steil ansteigend und im Arbeitsbereich flach verläuft, wobei die Vorspann­ einrichtung derart das zweite elastische Element aufnimmt, daß bei einer Krafteinleitung auf das Federsystem, die kleiner als die im Arbeitsbereich ist, zur Unterdrückung von Federeigen­ schaften das zweite elastische Element allseitig oder im wesentlichen allseitig komprimiert ist. Eine solche Lagerung zeichnet sich dadurch aus, daß das zweite elastische Element in einer gegenüber der Schienenbefestigungsplatte durch das Schraubelement zu verspannenden Kappe angeordnet ist und im entspannten Zustand eine derartige Geometrie aufweist, daß ihre kappenbodenseitige Struktur komplementär einer kappenaußenseitigen Struktur entspricht. Dabei ist das zweite elastische Element vorzugsweise ein das Schraubelement konzentrisch umgebender Ring mit V-förmigem Querschnitt.

Auch kann das zweite elastische Element eine zylindrische Form mit abragendem entlang der Schienenbefestigung verlaufenden Flanschrand aufweisen, das aufnahmeinnenseitig eine tellerförmige Vertiefung mit zentralem Vorsprung und außenseitig einen komplementären konvexen Vorsprung mit zentraler Ausnehmung besitzt.

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 von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt senkrecht zur Längsachse einer Schiene, die auf Stahlschwellen befestigt ist,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in bezug auf die Lagerung einer Rippenplatte,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Rippenplatte nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3,

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, jedoch im nicht verspannten Zu­ stand,

Fig. 7 eine von einer Kappe aufgenommene obere elastische Zwischenlage,

Fig. 8 die Anordnung nach Fig. 7, jedoch im verspannten Zustand, und

Fig. 9 eine Ausführungsform einer oberen elastischen Zwischenlage.

In den Figuren, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind eine Schienenbefestigung und Ausgestaltungen dieser für eine Schiene (10) dargestellt, die auf Stahlschwellen (12), (14) zu befestigen ist, die ihrerseits Teil einer festen Fahrbahn sind, also auf einer Asphalt- oder Betondecke abgestützt sind.

Die Schiene (10) wird in gewohnter Weise von einer Rippenplatte (16) gehalten, die in nachstehend beschriebener Art sowohl senkrecht als auch parallel zur Befestigungsebene ju­ stierbar ist. Senkrecht bzw. parallel schließt selbstverständlich auch hierzu schräg verlaufende Richtungen ein.

Bei den Stahlträgern (12) und (40) handelt es sich um I- bzw. Doppel-T-Träger, deren untere Flansche (18), (20) auf z. B. der Asphalt- oder Betondecke abgestützt sind und deren obere Flansche (22), (24) eine Befestigungsebene für eine Druckverteilerplatte (26) aufspannen, auf der ihrerseits die Rippenplatte (16) angeordnet ist.

Bei der Druckverteilerplatte (26), die zwischen die Träger (12), (14) verbindenden Querrie­ geln (27), (29) festgelegt ist, handelt es sich um eine Stahlplatte, die unterseitig Aussparungen (23) zum Festklemmen der Aufnahme (34) aufweist. Dabei verläuft die z. B. als Schlitz ausgebildete Aussparung (23) oberhalb der zueinander beabstandeten Längsränder (28), (30) der Flansche (22) und (34) der Stahlträger (12) und (40). In diesem Bereich erstreckt sich ein Abschnitt wie hochgezogener Rand (32) der Aufnahme (34), die eine Vierkantmutter (36) einer Schraube (38) umgibt, über die die Rippenplatte (16) angezogen wird.

Die Aufnahme (34), die aus Kunststoff besteht und unterseitig von einer aufschnappbaren Kappe (40) verschließbar ist, weist im Schnitt eine Rechteckform auf, wodurch sichergestellt ist, daß die Mutter (36) drehgesichert ist, so daß ein Mitdrehen beim Festziehen der Schraube (38) ausgeschlossen wird. Die Schraube (38) durchsetzt des weiteren mittig die Druckver­ teilungsplatte (26).

Soll nun die Rippenplatte (16) verstellt werden, so wird diese zusammen mit der Druckver­ teilungsplatte (26) und der sowohl die Rippenplatte als auch die Druckverteilungsplatte (26) mit nur geringem Spiel durchsetzenden Schraube (38) im gewünschten Umfang zu den Längsrändern (28) und (30) der oberen Flansche (22) und (24) der Doppel-T-Träger (12) und (14) verschoben. Hierzu begrenzt der hochgezogene Rand (32) der Aufnahme (34) ein Langloch (42), das vorzugsweise parallel zur Längsachse der Schiene (10) verläuft.

Von dem hochgezogenen Rand (32) geht eine sich unterseitig entlang der Flansche (22) und (24) erstreckende Wandung (44) der Aufnahme (36) aus, die wiederum in umlaufende und die quaderförmige Aufnahme für die Mutter (36) begrenzende Seitenwandungen (46), (48), (50) und (52) übergeht.

Um die Aufnahme (34) in bezug auf die Doppel-T-Träger (12), (14) zu fixieren, erstreckt sich erstere innerhalb des Schlitzes (23) der Druckverteilungsplatte (26) und wird zwischen dieser und den Flanschen (22), (24) festgeklemmt.

Um neben einer Verschiebung in Längsrichtung der Schiene (10) auch ein Verstellen senk­ recht hierzu zu ermöglichen, durchsetzen die Schrauben (38) Langlöcher (54) und (56) der Rippenplatte (16), in die ihrerseits formschlüssig aus Kunststoff bestehende Einsätze (58) und (60) einbringbar sind und Durchbrechungen (62) und (64) aufweisen, die dem Querschnitt des Schafts (66) der Schraube (38) angepaßt sind.

Die Einsätze (58) und (60) verjüngen sich zum unteren Ende hin, so daß ein leichtes Einbringen bzw. Entfernen aus den Langlöchern (54) und (56) ermöglicht wird. Ferner können die Einsätze (62) und (64) innenseitig Aussparungen (68) aufweisen, um die Hülsen (58), (60) mittels eines Werkzeuges erfassen zu können.

Durch die Wahl der Einsätze (58) und (60) bzw. des Verlaufs der Durchbrechungen (62) und (64) in diesen kann folglich die Rippenplatte (16) zu der Druckverteilungsplatte (26) und damit auch zu den Doppel-T-Trägern senkrecht zur Längsachse der Schiene (10) verstellt werden.

Die Rippenplatte (16) ist des weiteren zwischen einer abstützungsseitigen elastischen Zwi­ schenlage (70) und einem schienenseitigen elastischen Element (72), (74) gelagert, wobei die elastischen Elemente (70) und (72), (74) ein Federsystem mit einer Gesamtkennlinie bilden, die einen geknickten Verlauf aufweist, wie dieser in der DE 42 32 990 C1 beschrieben ist. Dabei muß das zweite elastische Element (72), (74) bei einer Krafteinleitung auf das Federsy­ stem, die kleiner als die im Arbeitsbereich ist, allseitig oder im wesentlichen allseitig komprimiert sein. Hierzu wird das elastische Element (72), (74) von einer Kappe (76) umge­ ben, die mit der Schraube (38) in Richtung der Rippenplatte (16) angezogen wird, um die gewünschte Kompression hervorzurufen.

Das elastische Element (72) und (74) kann Geometrien aufweisen, die beispielhaft den Fig. 6, 7 und 9 zu entnehmen sind.

Die elastischen Elemente (72) und (74) sind Aussparungen (78) und (80) in der Kappe (76) derart angepaßt, daß im nicht verspannten Zustand von dem elastischen Element (72), (74) nicht ausgefüllte Bereiche (82), (84) der Aussparungen (78), (80) außerhalb dieser kom­ plementären Abschnitten (86) und (88) der elastischen Elemente (72) und (74) entsprechen.

Eine vergrößerte Darstellung des elastischen Elementes (72) ist der Fig. 9 zu entnehmen. Dabei weist das elastische Element (72) eine Zylinderform mit einer bodenseitigen Vertiefung (90) auf. Ein der Vertiefung (90) entsprechender komplementärer Vorsprung (92) ragt über eine umlaufenden Flansch (94) des elastischen Elementes (72) nach außen vor, der seinerseits zwischen der Bodenfläche (94) der Kappe (76) und der Rippenplatte (16) verläuft.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines zweiten elastischen Elementes (96) ist den Fig. 7 und 8 zu entnehmen. Das elastische Element (96) umgibt konzentrisch die von der Durchbrechung (62) durchsetzte Schraube und weist im nicht verspannten Zustand im Querschnitt eine V-Form auf. Im verspannten Zustand (Fig. 8) füllt das elastische Element (96) sodann den im Querschnitt rechteckförmigen Ringraum (100) der Kappe (76) aus. Auch entspricht der im nicht verspannten Zustand im Querschnitt V-förmige außenseitige Vor­ sprung (102) komplementär der im Querschnitt ebenfalls V-förmigen Vertiefung (104), die bodenseitig im Ringraum (100) verläuft.

Claims (10)

1. Befestigungsanordnung für auf einer Stahlschwelle (12, 14) angeordnete Schiene (10), wobei die Schiene über eine Befestigungs- wie Rippenplatte (16) mit der aus paarwei­ se nebeneinander und senkrecht zur Längsachse der Schiene verlaufenden I- oder Doppel-T-Trägern (12, 14) bestehenden Stahlschwelle verbunden ist, deren obere und untere Flansche (18, 20, 22, 24) jeweils eine Ebene aufspannen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Befestigungsplatte (16) und Außenflächen der oberen Flansche (22, 24) der Doppel-T-Träger (12, 14) eine Druckverteilerplatte (26) angeordnet ist, die von einem von der Befestigungsplatte ausgehenden zwischen den Doppel-T-Trägern (12, 14) sich erstreckenden und sich mittelbar oder unmittelbar innenseitig an dem oberen Flanschen (22, 24) abstützenden Befestigungselement (38) durchsetzt ist, wobei das Befestigungselement im gewünschten Umfang zu den jeweiligen Längs­ rändern (28, 30) der oberen Flansche ausrichtbar ist.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverteilerplatte (26) zwischen die Doppel-T-Träger verbindenden und senkrecht zu deren Längsachse erstreckenden Querriegeln (27, 29) verläuft bzw. durch diese lagefixiert ist.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (16) entlang deren Längsachse verlaufende Langlöcher (54, 56) aufweist, in die formschlüssig austauschbare Einsätze (58, 60) mit Durchbrechun­ gen (62, 64) einbringbar sind, die ihrerseits jeweils von einem der Befestigungs­ elemente (38) durchsetzbar sind.

4. Befestigungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (38) ein Schraubelement ist, dessen Mutter (36) von einer Aufnahme (34) drehgesichert aufgenommen ist, die zwischen der Druckver­ teilungsplatte (26) und den oberen Flanschen (22, 24) der Doppel-T-Träger (12, 14) festklemmbar ist, wobei die Aufnahme ein zwischen den Längsrändern ein von dem Schraubelement durchsetztes und senkrecht zur Stahlschwellenlängsachse verlaufendes Langloch aufweist.

5. Befestigungsanordnung nach zumindest Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (34) eine Topfform mit rechteckigem Querschnitt aufweist.

6. Befestigungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (34) schienenabgewandt von einem Deckelelement wie mit der Aufnahme verrastbaren Kappe (40) verschließbar ist.

7. Befestigungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverteilungsplatte (26) im Mittenbereich die Aussparung (23) wie Schlitz aufweist, innerhalb der sich die Aufnahme (34) erstreckt.

8. Befestigungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schienenbefestigungsplatte (16) abstützungsseitig auf einem ersten elastischen Element (70) gelagert ist und schienenseitig eine mittelbar oder unmittelbar die Schienenbefestigungsplatte gegenüber der Stahlschwelle (12, 14) vorspannende, zumindest ein zweites elastisches Element aufweisende Vorspanneinrichtung an­ geordnet ist und wobei das erste und zweite elastische Element ein Federsystem mit einer Gesamtkennlinie mit einem derartig geknickten Verlauf aufweist, daß bei auf das Federsystem eingeleiteter Kraft, die kleiner als im Arbeitsbereich wirkende Kräfte ist, die Kennlinie steil ansteigt und im Arbeitsbereich flach verläuft und wobei die Vorspanneinrichtung derart das zweite elastische Element aufnimmt, daß bei einer Krafteinleitung auf das Federsystem, die kleiner als die im Arbeitsbereich ist, zur Unterdrückung von Federeigenschaften das zweite Federelement allseitig oder im wesentlichen allseitig komprimiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Element (72, 74, 96) in einer Aufnahme (78, 80) einer gegenüber der Schienenbefestigungsplatte (16) durch das Schraubelement (38) zu verspannenden Kappe (76) angeordnet ist und daß das zweite elastische Element im entspannten Zustand eine derartige Geometrie aufweist, daß eine kappenbodenseitige Struktur (82, 84) komplementär einer kappenaußenseitigen Struktur (86, 88) ent­ spricht.

9. Befestigungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Element (96) ein das Schraubelement (38) konzentrisch umgebender Ring mit V-förmigem Querschnitt ist.

10. Befestigungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Element (72, 74) eine Zylinderform mit abragendem entlang der Schienenbefestigungsplatte (16) verlaufendem kreisförmigen Flanschrand (94) auf­ weist, daß das zweite elastische Element aufnahmeseitig eine tellerförmige Vertiefung (90) mit zentralem Vorsprung und außenseitig einen komplementären konvexen Vor­ sprung (92) mit zentraler Ausnehmung aufweist.