DE60022883T2

DE60022883T2 - Aufgehängte schienenbefestigungseinheit

Info

Publication number: DE60022883T2
Application number: DE60022883T
Authority: DE
Inventors: Phillip John Godalming PORRILL; John Stephen Richmond COX
Original assignee: Pandrol Ltd
Current assignee: Pandrol Ltd
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2020-07-21
Also published as: GB9917146D0; CA2379634C; EP1198644A1; JP4677157B2; WO2001006061A1; BR0012625A; KR100707648B1; AU6297600A; KR20020024307A; JP2003531319A; US6651897B1; HK1042126A1; CN1280485C; PT1198644E; BR0012625B1; ATE305533T1; DE60022883D1; EP1198644B1; CA2379634A1; AU764389B2

Description

Die Erfindung betrifft eine aufgehängte Schienenbefestigungseinheit.
Das Patent EP 0 758 418 B des Anmelders betrifft eine Eisenbahnschienen-Befestigungseinrichtung, bei welcher der Kopf der Schiene an diskreten Stellen entlang ihrer Länge oberhalb des Schienensockels aufgehängt ist. Wie in 1 der beigefügten Zeichnungen zu sehen ist, wird bei einer Ausführungsform einer solchen Einheit der Schienenkopf 100 mittels eines Paares elastischer Elemente 101 getragen, an die mittels jeweiliger Klemmen 102 eine Klemmkraft angelegt wird. Die gewünschte Klemmkraft wird durch jeweilige Keile 103 aufrechterhalten, welche zwischen jede Klemme 102 und einen zugehörigen Ansatz oder eine Schulter 104 eingeschoben sind, welche auf einer darunter liegenden Schienen-Basisplatte 105 befestigt ist, die an einer Betonschwelle 106 befestigt ist. Eine solche aufgehängte Schienenbefestigungseinheit dient dazu, Vibrationen zu verringern, und ist dementsprechend bspw. bei einem Untergrundbahnsystem vorteilhaft. Es ist das Bestreben der Anmeldung, solche Einheiten für bestehende Schwellen umzurüsten. Jedoch würde dies nicht nur das Demontieren der bestehenden Schienenbefestigungseinrichtung involvieren, sondern auch das Anheben der Schiene. Bei einem Untergrundbahnsystem, bei dem wenig Zeit für Schienenwartungsarbeiten verfügbar ist, ohne die Strecke zu schließen, würde dies einen ernsthaften Nachteil bedeuten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Eisenbahnschienen-Befestigungseinheit zum Aufhängen einer Eisenbahnschiene an bestimmten Stellen entlang ihrer Länge oberhalb eines Schienenfundaments angegeben, wobei die Einheit ein Paar elastische Elemente zum Tragen des Kopfes der Schiene, ein Paar Klemmen zum Ausüben einer seitlichen Klemmkraft auf jeweilige der elastischen Elemente, eine Basisplatte mit ersten und zweiten Schultern und ein Paar Keilelemente aufweist, wobei jedes Keilelement zwischen eine zugeordnete Schulter und eine benachbarte Klemme eingeschoben ist, um hierdurch die seitliche Klemmkraft aufrechtzuerhalten, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Schultern von der Basisplatte entfernbar ist und durch die seitliche Klemmkraft in Position gehalten wird.
Somit kann, da mindestens eine der Schultern entfernbar ist, die Basisplatte in ihre Position unter die Schiene geschoben werden, ohne dass die Notwendigkeit des Anhe bens der Schiene besteht. Auf ähnliche Weise kann die Basisplatte, falls dies gewünscht ist, entfernt werden, indem die oder jede entfernbare Schulter zunächst entfernt wird.
Basisplatten aus Stahl zur Verwendung auf hölzernen Eisenbahnschwellen sind manchmal mit einer oder mehreren entfernbaren Schultern versehen. Solche Basisplatten weisen Öffnungen in ihren oberen Oberflächen zum Aufnehmen des Stiels einer Schulter auf, wobei die Öffnung und/oder der Schulterstiel so konfiguriert ist/sind, dass es der Schulter ermöglicht wird, auf der Basisplatte während des Gebrauchs gehalten zu werden, wobei gleichzeitig eine einfache Entfernung und Installation ermöglicht wird. Derartige entfernbare Schultern werden im Zusammenhang mit Spurweitenänderungen eingesetzt, sowie bei anderen Situationen, bei denen eine andere Art oder Position der Schulter erforderlich ist.
Viele entfernbare Schultern des Standes der Technik weisen einen hakenartigen Stiel auf, der an seinem breitesten Punkt breiter ist als die Öffnung in der Basisplatte, in welche er eingeschoben ist, so dass die Schulter bei ihrem Einschub in die Öffnung gedreht werden muss, jedoch nach der Installation lediglich durch Aufbringen einer vertikalen Kraft darauf entfernt werden kann. Eine alternative Form von entfernbarer Schulter in einer Schnienenbefestigungseinheit ist in der GB 1481645 B desselben Anmleders offenbart. Diese Art von Schulter weist einen Stiel auf, welcher die Form eines umgekehrten T aufweist. Der Stiel der Schulter wird in eine Öffnung in der Basisplatte eingeführt, wobei die Öffnung ein erweitertes Ende aufweist, um den Stiel in Form eines umgekehrten T aufzunehmen. Die Schulter wird dann entlang der Öffnung vom erweiterten Ende weg gegen die Schiene geschoben, wodurch verhindert wird, dass vertikale Kräfte die Schulter freisetzen. Jedoch erstreckt sich bei diesen und ähnlichen Einheiten des Standes der Technik die Öffnung zur Aufnahme des Stieles der Schulter in den Bereich des Schienensitzes, so dass er unterhalb der Schiene liegt, wenn sie sich an ihrem Platz befindet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Basisplatte zur Verwendung in einer Einheit angegeben, welche die vorlegende Erfindung verkörpert und eine entfernbare Schulter aufweist, welche Basisplatte eine Platte aufweist, die eine entfernbare Schulter umfasst, welche auf einer Seite eines Zentralbereichs der Platte befestigt ist, sowie eine Öffnung, die in der Platte auf der anderen Seite des zentralen Bereichs der Platte ausgebildet ist, wobei sich die Öffnung im Wesentlichen vom Zentral bereich der Platte weg erstreckt, wobei die Öffnung so geformt ist, dass an ihrem Ende, welches am weitesten vom Zentralbereich entfernt ist, Lagemittel ausgebildet sind, um die entfernbare Schulter auf der Platte festzulegen. Wenn beide Schultern der Einheit entfernbar sind, weist die Basisplatte eine Platte auf, welche ein Paar Öffnungen umfasst, die auf jeder Seite des Zentralbereiches der Platte ausgebildet sind, wobei sich jede Öffnung im Wesentlichen vom Zentralbereich weg erstreckt, wobei jede der Öffnungen so geformt ist, dass an demjenigen ihrer Enden, das am weitesten vom Zentralbereich entfernt ist, Lagemittel ausgebildet sind, um eine entfernbare Schulter auf der Platte festzulegen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist ein Abschnitt der Schulter, welcher sich oberhalb der Basisplatte erstreckt, eine aufrechte Auflagefläche auf, gegen die eine seitliche Kraft ausgeübt wird, wenn die Schulter in Verwendung ist, um die Schulter in der gewünschten Arbeitsposition zu halten.
Nun wird beispielhaft Bezug auf die beigefügten Figuren genommen, in denen:
1 (vorstehend beschrieben) eine Schienenbefestigungseinheit des Standes der Technik zeigt;
2 eine Teil-Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Schienenbefestigungseinheit von der Seite zeigt;
3 eine perspektivische Ansicht der Einheit von 2 zeigt; die 4A und 4B perspektivische Ansichten eines Teils einer erfindungsgemäßen Schienenbefestigungseinheit zeigen;
5 eine perspektivische Ansicht einer Schulter zur Verwendung in einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
6 eine perspektivische Ansicht einer Basisplatte zur Verwendung in einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
7 eine entgegengesetzte Seitenansicht einer Basisplatte zur Verwendung in einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
8 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Schienenbefestigungseinheit einschließlich zweier der Schultern von 5 und eine modifizierte Version der Basisplatte von 6 zeigt; und
9 eine weitere perspektivische Ansicht ähnlich derjenigen von 8 ist.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst eine erfindungsgemäße Schienenbefestigungseinheit eine Basisplatte 1 aus Stahl, oberhalb derer eine Schiene 100 mittels eines Paars elastischer Elemente 5 aufgehängt ist, auf die eine seitliche Klemmkraft über jeweilige Klemmen 6 ausgeübt wird. Jede Klemme 6 weist einen Basisabschnitt 61 auf, welcher auf der Basisplatte 1 aufliegt, und weist ein Loch 62 auf, durch das sich eine Schulter 3 oder 4 nach oben erstreckt. Die gewünschte seitliche Klemmkraft, die auf die elastischen Elemente 5 aufgebracht wird, wird mittels jeweiliger Keile 7 aufrechterhalten, die zwischen jede Klemme 6 und die benachbarte Schulter 3 oder 4 geschoben werden, wobei der Keil 7 zunächst mittels ineinandergreifender Verzahnungen, die auf jeweiligen gegenüberliegenden Seiten der Schulter 3 oder 4 und dem Keil 7 vorhanden sind, und zweitens durch ein Sicherungselement 8, das durch einen Teil 48 der Schulter 3 oder 4 verläuft, am Platz gehalten wird. Wie nachstehend detaillierter erörtert wird, ist eine der Schultern 4 von der Basisplatte 1 entfernbar, wobei die Schulter 4 in der Basisplatte 1 installiert wird, indem ein Stiel der Schulter 4 vertikal in eine Öffnung eingeführt wird, die in der Basisplatte 1 ausgebildet ist, und die Schulter 4 seitlich vom Schienenbereich in Eingriff mit der Basisplatte 1 geschoben wird. Die seitliche Klemmkraft, welche auf die elastischen Elemente 5 ausgeübt wird, dient auch dazu, die entfernbare Schulter 4 fest in ihrer Position gegen den Rücken der Öffnung zu halten.
Die 4A und 4B zeigen detaillierter einen Teil einer Eisenbahnschienen-Befestigungseinheit, welche die Erfindung verkörpert. Die Basisplatte 1 aus Stahl ist hinsichtlich ihrer Form näherungsweise rechteckig mit Ausnahme der Ecken, wo die Basisplatte 1 Ohren 11 aufweist, die mit jeweiligen Löchern 12 zur Aufnahme von Bolzen ausgebildet sind, wodurch die Basisplatte bspw. an einer darunter liegenden hölzernen Eisenbahnschwelle befestigt werden kann, wenn die Einheit in Verwendung ist. Das Zentrum der Basisplatte ist mit einer Ausnehmung 13 zum Aufnehmen eines elastischen Schienenanpassungsblockes 2 ausgebildet. Eine feste Schulter 3 erstreckt sich von der Basisplatte 1 auf einer Seite 1A der Ausnehmung 13 nach oben. Auf der anderen Seite 1B der Ausnehmung 13 ist eine entfernbare Schulter 4 vorhanden, wobei ein Stiel der Schulter 4 sich in einer Öffnung 14 in der Basisplatte 1 befindet. Die Dicke der Basisplatte 1 ist im Bereich der Öffnung 14 größer als im Bereich der festen Schulter 3, so dass der Stiel der entfernbaren Schulter 4 aufgenommen werden kann.
Vorzugsweise ist, wie hier gezeigt ist, die obere Oberfläche der Basisplatte 1 im Bereich 1B der Öffnung 14 flach und parallel zur Bodenfläche 1C der Basisplatte 1, so dass sie sowohl so stark als auch so dünn wie möglich ist, während eine ausreichende Tiefe für den Stiel der entfernbaren Schulter 4 gewährleistet wird. Im Gebrauch wird die entfernbare Schulter 4 innerhalb der Öffnung 14 gehalten, so dass sich ihre vordere Fläche im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die Ausnehmung 13 erstreckt.
In vielen Fällen ist die Spur der Schiene geneigt, aber die Oberfläche, auf der die Einheit angepasst wird, ist horizontal. Um eine solche Neigung der Schiene in der vorliegenden Ausführungsform zu erreichen, weist die Ausnehmung 13 der Basisplatte 1 eine obere Fläche auf, welche in Bezug auf die Bodenfläche 1C der Basisplatte 1 um einen Winkel α geneigt ist, wie in 7 gezeigt. Typischerweise beträgt α etwa 2,9°. Unter solchen Umständen ist, um die Verwendung identischer Klemmen 6 und elastischer Elemente 5 auf beiden Seiten der Einheit zu ermöglichen, die obere Oberfläche der Basisplatte 1 im Bereich 1A der festen Schulter 3 in Bezug auf die obere Oberfläche der Basisplatte 1 im Bereich 1B der Öffnung 14 um einen Winkel β geneigt, welcher im Wesentlichen das Zweifache des Neigungswinkels der Basisplatte 1 im Bereich der Ausnehmung 13 beträgt. Typischerweise beträgt β etwa 5,8°, wenn α etwa 2,9° beträgt. Die feste Schulter 3 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht in Bezug of die obere Oberfläche der Ausnehmung 13, d.h. γ ist ungefähr gleich 90°. Somit beträgt der Winkel zwischen der vorderen Fläche jeder Schulter 3, 4 und der lokalen Oberfläche der Basisplatte 1 auf beiden Seiten der Basisplatte 1 näherungsweise 90° – α, und der Winkel zwischen der vorderen Fläche jeder Schulter 3, 4 und der Ausnehmung 13 beträgt etwa 90°.
Die entfernbare Schulter 4 ist detaillierter in 5 gezeigt und weist ein oberes Teil 41 auf, welches sich oberhalb der oberen Oberfläche der Basisplatte 1 erstreckt, und ein unteres Teil oder einen Steil 42, welcher die Schulter 4 in der Öffnung 14 der Basisplatte 1 festsetzt. Der obere Teil 41 der Schulter 4 weist eine vordere Fläche 43 auf, die bei der Verwendung zur Schiene hin gerichtet ist, wobei Lagerverzahnungen 43a vorhanden sind, welche mit entsprechenden Verzahnungen auf den Keil 7 ineinander greifen. Von der rückwärtigen Seite 44 des oberen Teils 41 der Schulter 4 erstreckt sich ein Stützabschnitt 44a, welcher, wenn sich die Schulter in Gebrauch befindet, gegen die obere Oberfläche der Basisplatte 1 anliegt, um die Schulter 4 zu stützen. Der Stützabschnitt 44a weist ein Durchgangsloch auf, um das Sicherungselement 8 der Einheit aufzuneh men. Der Stiel 42 der Schulter 4 hat etwa die Form eines umgekehrten T, so dass der Stiel 42 eine zentrale Säule 45 mit einem erweiterten Ende 46 aufweist, oberhalb dessen auf jeder Seite der zentralen Säule 45 jeweilige Nuten 47 zum Aufnehmen zusammenwirkender länglicher Vorsprünge 15 (siehe unten), die in der Öffnung 14 der Basisplatte 1 ausgebildet sind, vorhanden sind, wodurch die Schulter 4 in der Öffnung 14 gehalten wird.
Die Basisplatte 1 ist detaillierter in 6 gezeigt, aus der ersichtlich ist, dass die feste Schulter 3 eine vordere Fläche 31 aufweist, die beim Gebrauch zur Schiene gerichtet ist, wobei Lagerverzahnungen 31a, die mit entsprechenden Verzahnungen auf dem Keil 7 ineinander greifen, vorhanden sind. Die rückwärtige Fläche 32 der festen Schulter 3 hat ein Teil 32a, durch das sich ein Loch zum Aufnehmen des Sicherungselements 8 der Einheit erstreckt. Ein Ende der Öffnung 14, das der Ausnehmung am nächsten ist, ist weiter als das andere, so dass in Draufsicht die Öffnung 14 in der Basisplatte 1 im Wesentlichen die Form eines T aufweist, und zwar aufgrund des Vorhandenseins des Paars länglicher Vorsprünge 15, welche mit jeweiligen Nuten 47 auf dem Stiel 42 der Schulter 4 zusammenwirken. Das breitere Ende der Öffnung 14 ist gerade breit genug, um das erweiterte Ende 46 des Stiels 42 der Schulter 4 aufzunehmen, so dass er vertikal in die und aus der Öffnung bewegt werden kann, ohne gedreht zu werden.
Die 8 und 9 zeigen eine Modifikation der Basisplatte 1. In dieser alternativen Ausführungsform weist die modifizierte Basisplatte 10 anstelle der festen Schulter 3 eine zweite Öffnung 14 und eine zweite entfernbare Schulter 4 auf. Die Basisplatte 10 ist im Bereich der zweiten Öffnung 14 im Vergleich zur früher beschriebenen Basisplatte 1 verdickt, um die zweite entfernbare Schulter 4 aufzunehmen. Somit wird bei dieser Ausführungsform eine größere Flexibilität durch die Fähigkeit, beide Schultern 4 entfernen zu können, wenn dies gewünscht wird, erreicht.

Claims

Eisenbahnschienen-Befestigungseinheit zum Aufhängen einer Eisenbahnschiene (100) an bestimmten Stellen entlang ihrer Länge oberhalb eines Schienenfundaments, wobei die Einheit ein Paar elastische Elemente (5) zum Tragen des Kopfes der Schiene (100), ein Paar Klemmen (6) zum Ausüben einer seitlichen Klemmkraft auf jeweilige der elastischen Elemente (5), eine Basisplatte (1) mit ersten und zweiten Schultern (3, 4), und ein Paar Keilelemente (7) aufweist, wobei jedes Keilelement (7) zwischen eine zugeordnete der Schultern (3, 4) und eine benachbarte Klemme (6) eingeschoben ist, um hierdurch die seitliche Klemmkraft aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der ersten und zweiten Schultern (3, 4) von der Basisplatte (1) entfernbar ist und auf der Basisplatte (1) durch die seitliche Klemmkraft in Position gehalten wird.
Einheit nach Anspruch 1, wobei sowohl die erste als auch die zweite Schulter (3, 4) entfernbar sind.
Einheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Basisabschnitt (61) jeder Klemme (6) mit einem Loch (62) versehen ist, durch welches sich die zugehörige Schulter (3, 4) nach oben erstreckt.
Einheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei ineinandergreifende Verzahnungen auf einem Teil jedes der Keilelemente (7) und jeder der ersten und zweiten Schultern (3, 4) vorhanden sind, um jedes Keilelement (7) in einer gewünschten Lage in Bezug auf die zugehörige Schulter (3, 4) zu halten.
Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schultern (3, 4) und die Keilelemente (7) mit jeweiligen Löchern zur Aufnahme von Sicherungselementen (8) durch sie hindurch vorhanden sind, wodurch die Keilelemente (7) an den Schultern (3, 4) gesichert sind.
Einheit nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 in Verbindung mit Anspruch 1, wobei die Basisplatte (1) eine Platte aufweist, die eine Schulter (3) umfasst, welche auf einer Seite (1A) eines Zentralbereiches (13) der Platte befestigt ist, sowie eine Öffnung (14), die in der Platte auf der anderen Seite (1B) des Zentralbereiches (13) der Platte ausgebildet ist, wobei die Öffnung (14) sich im Wesentlichen vom Zentralbereich (13) der Platte weg erstreckt, wobei die Öffnung (14) so geformt ist, dass an ihrem Ende, welches am weitesten vom Zentralbereich (13) entfernt ist, Lagemittel (15) ausgebildet sind, um eine entfernbare Schulter (4) auf der Platte festzulegen.
Einheit nach Anspruch 6, wobei die Platte im Bereich der Öffnung (14) dicker ist als im Bereich der fixierten Schulter (3).
Einheit nach Anspruch 6 oder 7, wobei eine Lagerfläche (31) der fixierten Schulter (3) Verzahnungen (31a) aufweist.
Einheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die obere Oberfläche des Zentralbereiches (13) in Bezug auf die Bodenfläche (1C) der Basisplatte um einen ersten Winkel α geneigt ist und die oberen Oberflächen (1A, 1B) der Platte auf jeder Seite des Zentralbereichs (13) in Bezug zueinander um einen zweiten Winkel β geneigt sind, wobei gilt β = 2α.
Einheit nach Anspruch 9, wobei die obere Oberfläche der Seite (1B) der Platte, durch welche sich die Öffnung (14) erstreckt, parallel zur Bodenfläche (1C) der Basisplatte (1) ist.
Einheit nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 zusammen mit Anspruch 2, wobei die Basisplatte (10) eine Platte mit einem Paar Öffnungen (14), welche auf jeder Seite (1A, 1B) eines Zentralbereichs (13) der Platte ausgebildet sind, aufweist, wobei sich jede Öffnung (14) im Wesentlichen vom Zentralbereich (13) der Platte weg erstreckt, wobei jede der Öffnungen (14) so geformt ist, dass an demjenigen ihrer Enden, das am weitesten vom Zentralbereich (13) entfernt ist, Lagemittel (15) ausgebildet sind, um eine entfernbare Schulter (4) auf der Platte festzulegen.
Einheit nach Anspruch 11, wobei die obere Oberfläche des zentralen Bereiches (13) in Bezug auf die Bodenfläche (1C) der Basisplatte (10) um einen ersten Winkel α geneigt ist und die oberen Oberflächen der Platte auf jeder Seite (1A, 1B) des Zentralbereiches (13) in Bezug zueinander um einen zweiten Winkel β geneigt sind, wobei gilt: β = 2α.
Einheit nach Anspruch 12, wobei die obere Oberfläche einer (1A) der Seiten der Platten, durch welche sich eine der Öffnungen (14) erstreckt, parallel zur Bodenfläche (1C) der Basisplatte (10) ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei sich die Auflagefläche jeder Schulter (3, 4) im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf den Zentralbereich (13) erstreckt, wenn die Basisplatte (1, 10) in Gebrauch ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 6 bis 14, wobei die oder jede Öffnung (14), je nach dem, in Draufsicht im Wesentlichen wie der Buchstabe T geformt ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 6 bis 15, wobei die Lagemittel (15) so ausgebildet sind, dass sie mit zusammenwirkenden Mitteln (47) ineinander greifen, welche auf der entfernbaren Schulter (4) vorhanden sind.
Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Abschnitt (41) der oder jeder entfernbaren Schulter (4), welcher sich oberhalb der Basisplatte (1, 10) erstreckt, eine aufrechte Auflagefläche (43) aufweist, gegen die eine seitliche Kraft ausgeübt wird, wenn die Schulter (4) in Verwendung ist, um die Schulter (4) in einer gewünschten Arbeitsposition zu halten.
Einheit nach Anspruch 17, wobei die Auflagefläche (43) gezahnt ist.
Einheit nach Anspruch 17 oder 18 zusammen mit Anspruch 16, aufweisend einen Stiel (42) mit Mitteln (47) zum Ineinandergreifen mit den Lagemitteln (15) auf der Basisplatte (1, 10), um hierdurch die Schulter (4) auf derselben festzulegen.