EP0198158A2 - Elastisches Schienenlager - Google Patents

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EP0198158A2
EP0198158A2 EP86100987A EP86100987A EP0198158A2 EP 0198158 A2 EP0198158 A2 EP 0198158A2 EP 86100987 A EP86100987 A EP 86100987A EP 86100987 A EP86100987 A EP 86100987A EP 0198158 A2 EP0198158 A2 EP 0198158A2
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rubber
elastic bearing
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    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/681—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by the material

Definitions

  • the invention relates to an elastic bearing for rails of rail vehicles, consisting of an upper plate and a lower plate and a rubber plate arranged between them, and the upper and lower plates can be set by a plurality of screw bolts and rubber rings arranged on them under mutually acting variable preload.
  • Elastic bearings for rails of rail vehicles are known in different designs. They serve to reduce the noise emitted by rail vehicles and transmitted to the ground. Furthermore, the underground and the wheel sets of the rail vehicles are protected by such elastic bearings. This is particularly important for bridges, tunnels and other artificial rail supports. Such an elastic bearing can also be used successfully for noise reduction in residential areas. A particularly advantageous embodiment is described in patent application P 33 41 681. Due to its variable preload, such a bearing is able to be adjusted to different resonance vibrations. This enables noise and structure-borne noise to be reduced in the particularly disruptive frequency ranges. However, such a bearing is essentially restricted to certain wheelset loads and certain speed ranges. As a result, different storage designs are required for different rail vehicles, such as trams and federal rail vehicles.
  • Such bearings can also take up a relatively large amount of space and have an overall height which is difficult in special cases.
  • the object of the invention is to provide an elastic bearing of the design described at the outset, which enables a compact structure, can be adjusted very well to different requirements and which, moreover, can be produced with little material expenditure.
  • the rubber plate has depressions or elevations on one or both surfaces which are embedded in corresponding surface designs of the top and / or bottom plate and the edges on the top and underplate with arrangement of a flange-like widening have perpendicular and parallel surfaces between which there is a connecting rubber layer.
  • the rubber plate can be varied in terms of its wall thickness. This enables loads to be taken up as required.
  • this arrangement means that lateral forces can also be effectively absorbed in this area. Such transverse forces are also absorbed by the rubber layer. that lie between the flange-like widenings of the edges.
  • the lateral force can be absorbed more in the rubber layer connecting the edges.
  • This different variation option can be used especially when it comes to a certain height and possibly tilting movements should be kept within very narrow limits.
  • the quality of the rubber layer between the top and bottom plate can be matched to the rubber layer that connects the edges of the top and bottom plate. As a rule, the Shore hardness will be the same. It should also be taken into account here that the pretension generated by the screw bolts leads, if possible, to the same amount of deformation in the two competing rubber bodies.
  • the rubber plate lying between the top and bottom plate should have a Shore hardness A of about 50 to 65 °.
  • the hardness depends on the expected loads and what other requirements are placed on the bearing. Since these rubber plates are easily interchangeable, an elegant adaptation can also be achieved in this way.
  • the rubber plate between the top and bottom plates takes up the entire plate surface and has bores only in the zones of the bolts and the base fastening. This enables one Extensive relief of the top and bottom plate on bending stress. This also has the consequence that these metal plates can consist of deep-drawn sheet steel parts, which are generally less expensive than molded metal plates. Because of the mutual interchangeability of the plates, this can also be adapted to the respective requirements.
  • Another important part of the invention consists in that the rubber layer lying between the edges of the top and bottom plate in connection with the flange-like widening has vulcanized support strips.
  • simple rubber profiles can be inserted into this zone.
  • the L-shaped design of the metal support strips it can be easily and safely inserted into the space provided. Since the rubber layer between the metal strips preferably has a parallelogram-shaped cross section, a special progressive spring property is also brought into this rubber body in this way.
  • the parallelogram-shaped design also allows a relatively large travel without causing damage when this travel is exhausted.
  • This rubber layer also has the advantage that it protects the interior of the bearing from dirt. If these rubber strips create a closed cavity between the top and bottom plate, an additional opening is expedient. This can preferably be arranged in the lower plate. Such an opening avoids the possible compression of air and the heat generated thereby within the bearing. Moisture inside the bearing can also be avoided.
  • the bearing consists of an upper plate (1) and a lower plate (2), between which there is a rubber plate (3).
  • Upper plate (1) and lower plate (2) are connected to each other by a bolt (4).
  • the bolt has the nut (5).
  • the bolt (4) is surrounded in a ring by a rubber body (6) which has ring supports (7) and (8) on the top and bottom. If the screw bolt (4) is tightened by adjusting the nut (5), this leads to a compression of the rubber plate (3). In connection with the rubber ring (6) this leads to a floating state of the upper plate (1) compared to the lower plate (2).
  • This preload causes a state in the bearing for a specific natural frequency which is set to the use of the respective application.
  • the upper plate (1) and the lower plate (2) have parallel surfaces (10) and (11) at the edges in connection with a flange (9). These surfaces are arranged vertically and thus run parallel to the deflection process. Between the two surfaces (10) and (11) is the rubber strip (12), which contains vulcanized metal strips (13) and (14) on both sides. This bar (12) can be easily inserted into the space provided and is used to absorb lateral forces in the bearing, such as those that can occur in bends and switches.
  • the lower plate (2) has ventilation at (15).
  • Figure (2) also shows that the rubber body (3) has elevations (16) and (17) which engage in corresponding recesses in the top plate (1) and the bottom plate (2).
  • this rubber plate (3) is also suitable for absorbing transverse forces.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager für Schienen von Schienenfahrzeugen, bestehend aus einer Oberplatte (1) und einer Unterplatte (2) und einer zwischen ihnen angeordneten Gummiplatte (3) und wobei Ober- und Unterplatte durch mehrere Schraubbolzen und auf ihnen angeordneten Gummiringen unter veränderbarer Vorspannung setzbar sind. Das Wesentliche an diesem elastischen Lager besteht darin, daß die Gummiplatte an einer ober beiden Oberflächen Vertiefungen oder Erhöhungen (16, 17) aufweist, die in entsprechenden Oberflächengestaltungen der Ober- und/oder Unterplatte eingebettet sind und die Ränder von Ober- und Unterplatte unter Anordnung einer flanschartigen, übergreifenden Verbreiterung senkrecht und parallel zueinander verlaufenden Flächen aufweisen, zwischen denen eine verbindende Gummischicht liegt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager für Schienen von Schienenfahrzeugen, bestehend aus einer Oberplatte und einer Unterplatte und einer zwischen ihnen angeordneten Gummiplatte und wobei Ober-und Unterplatte durch mehrere Schraubbolzen und auf ihnen angeordneten Gummiringen unter gegeneinander wirkenden veränderbarer Vorspannung setzbar sind.
  • Elastische Lager für Schienen von Schienenfahrzeugen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Sie dienen dazu, Geräusche, die von Schienenfahrzeugen ausgehen und die auf den Untergrund übertragen werden, zu vermindern. Ferner werden der Untergrund und die Radsätze der Schienenfahrzeuge durch solche elastische Lager geschont. Dies ist besonders für Brücken, Tunnel und andere künstliche Schienenunteriagen von Bedeutung. Auch für die Geräuschminderung in Wohngebieten ist ein solches elastisches Lager mit Erfolg einsetzbar. Eine besonders vorteilhafte Ausführung ist in der Patentanmeldung P 33 41 681 beschrieben. Ein solches Lager ist infolge seiner veränderlichen Vorspannbarkeit in der Lage, sich auf unterschiedliche Resonanzschwinungen einstellen zu lassen. Dies ermöglicht die Geräusch-und Körperschallverminderung in den besonders störenden Frequenzbereichen. Ein derartiges Lager ist jedoch im wesentlichen auf bestimmte Radsatzlasten und bestimmte Geschwindigkeitsbereiche eingeschränkt. Dadurch werden bei verschiedenen Schienenfahrzeugen, wie Straßenbahnen und Bundesbahnfahrzeugen unterschiedliche Lagergestaltungen erforderlich.
  • Derartige Lager können auch einen verhältnismäßig großen Platzbedarf aufweisen und eine Bauhöhe besitzen, die in besonderen Fällen Schwierigkeiten bereitet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein elastisches Lager der eingangs beschriebenen Gestaltung zu - schaffen, das einen kompakten Aufbau ermöglicht, auf unterschiedliche Anforderungen sehr gut einstellbar ist und das sich darüber hinaus mit geringem Materialaufwand erstellen läßt.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß man bei dem eingangs beschriebenen elastischen Lager vorsieht, daß die Gummiplatte an einer oder beiden Oberflächen Vertiefungen oder Erhöhungen aufweist, die in entsprechende Oberflächengestaltungen der Ober-und/oder Unterplatte eingebettet sind und die Ränder auf Ober-und Unterplatte unter Anordnung einer flanschartigen übergreifenden Verbreiterung senkrecht und parallel zueinander verlaufende Flächen aufweisen, zwischen denen eine verbindende Gummischicht liegt.
  • Durch diese Gestaltung der Ober-und Unterplatte und der dazwischen liegenden Gummiplatte ist zunächst eine wirksame Anpassung an verschiedene Belastungsverhältnisse ohne weiteres möglich. Die Gummiplatte hat durch ihre Einbettung in Aussparungen in Ober-und/oder Unterplatte eine beliebige Variationsfähigkeit hinsichtlich ihrer Wandstärke. Dadurch können Lasten je nach Bedarf aufgenommen werden. Außerdem führt diese Anordnung dazu, daß auch Querkräfte in diesem Bereich wirksam aufgenommen werden können. Solche Querkräfte werden aber auch durch die Gummischicht aufgenommen. die zwischen den flanschartigen Verbreiterungen der Ränder liegen.
  • Je nach Anforderungen kann dabei die Seitenkraft mehr in der die Ränder verbindenden Gummischicht aufgenommen werden. Von dieser unterschiedlichen Variationsmöglichkeit kann besonders dann Gebruach gemacht werden, wenn es auf eine bestimmte Bauhöhe ankommt und eventuell Kippbewegungen in sehr engen Grenzen gehalten werden sollen. Die Gummischicht zwischen Ober-und Unterplatte kann in ihrer Qualität auf die Gummischicht abgestimmt sein, die die Ränder von Ober-und Unterplatte verbindet. In der Regel wird eine gleiche Shorehärte vorgesehen sein. Zu berücksichtigen ist hierbei auch, daß die durch die Schraubbolzen erzeugte Vorspannung möglichst zu einer gleichen Verformungsstärke in den beiden miteinander konkurierenden Gummikörpem führt.
  • Bei der Gummiplatte, die zwischen Ober-und Unterplatte angeordnet ist, können Bohrungen verschiedenster Art vorgesehen sein, um eine entsprechende Verformungsfähigkeit und Federeigenschaft zu erzeugen. In der Regel bestehen diese Bohrungen aus senkrechten Kanälen, die mehr oder weniger dicht zueinander liegen können. Wichtig ist, daß hierbei die Gestaltungen der Bohrungen und ihre Anordnung zueinander liegen können. Wichtig ist, daß hierbei die Gestaltungen der Bohrungen und ihre Anordnung zueinander bei der Verformung des Gummikörpers zu möglichst geringen unterschiedlichen Spannungszuständen führt.
  • Die zwischen Ober-und Unterplatte liegende Gummiplatte sollte eine Shorehärte A von etwa 50 bis 65° aufweisen. Die Härte richtet sich danach, welche voraussichtlichen Belastungen auftreten werden und welche sonstigen Anforderungen an das Lager gestellt werden. Da diese Gummiplatten leicht austauschbar sind, kann auch auf diese Weise eine elegante Anpassung erreicht werden.
  • Nach der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß die Gummiplatte zwischen Ober-und Unterplatte die ganze Plattenfläche einnimmt und nur in den Zonen der Bolzen und Grundbefestigung Bohrungen aufweist. Dies ermöglicht eine weitgehende Entlastung von Ober-und Unterplatte auf Biegebeanspruchung. Dies hat ferner zur Folge, daß diese Metallplatten aus tiefgezogenen Stahlblechteilen bestehen können, die in der Regel preiswerter sind, als formgegossene Metallplatten. Wegen der gegenseitigen Auswechselbarkeit der Platten kann auch dadurch eine gute Anpassung an den jeweiligen Bedarf erfolgen.
  • Ein anderer wichtiger Teil der Erfindung besteht darin, daß die zwischen den Rändern von Ober-und Unterplatte in Verbindung mit der flanschartigen Verbreiterung liegende Gummischicht anvulkanisierte Stützleisten aufweist. Im einfachen Fall können bei entsprechender nutenförmiger Randgestaltung einfache Gummiprofile in diese Zone eingelegt werden. Um Querkräfte aufzunehmen, ist es jedoch wesentlich vorteilhafter, an den zuvor genannten Gummischichten anvulkanisierte Stützleisten vorzusehen. Diese können nämlich eine feste Verbindung zwischen Ober-und Unterplatte schaffen und dennoch eine leichte Austauschbarkeit ermöglichen. Durch die L-förmige Gestaltung der metallischen Stützleisten ist ein Einsetzen in den vorgesehenen Platz auf einfache und sichere Weise möglich. Da die Gummischicht zwischen den Metalleisten vorzugsweise einen parallelogrammförmigen Querschnitt aufweist, wird auf diese Weise auch eine spezielle progressive Federeigenschaft in diesen Gummikörper hinein gebracht.
  • Die parallelogrammförmige Gestaltung ermöglicht außerdem einen verhältnismäßig großen Federweg, ohne daß es bei Ausschöpfung dieses Federweges zu Schäden kommen kann. Diese Gummischicht hat außerdem den Vorteil, daß sie den Innenraum des lagers vor Verschmutzung - schützt. Wird durch diese Gummileisten ein geschlossener Hohlraum zwischen Ober-und Unterplatte erzeugt, so ist eine zusätzliche Öffnung zweckmäßig. Diese kann vorzugsweise in der Unterplatte angeordnet sein. Eine solche Öffnung vermeidet es, daß eine eventuelle Kompression von Luft und die damit erzeugte Wärme innerhalb des Lagers entsteht. Außerdem kann Feuchtigkeit im Innern des Lagers vermieden werden.
  • Die Erfindung wird in Verbindung mit zwei Abbildungen beispielsweise erläutert. Beide Abbildungen zeigen einen Partialquerschnitt des Lagers.
  • Nach Abb. (1) besteht das lager aus einer Oberplatte (1) und einer Unterplatte (2), zwischen denen eine Gummiplatte (3) liegt. Oberplatte (1) und Unterplatte (2) werden durch einen Bolzen (4) miteinander verbunden. Der Bolzen weist die Mutter (5) auf. Außerdem ist der Bolzen (4) von einem Gummikörper (6) ringförmig umgeben, der an der Ober-und Unterseite Ringauflagen (7) und (8) aufweist. Wird der Schraubbolzen (4) durch Verstellung der Mutter (5) angezogen, so führt dies zu einer Zusammenpressung der Gummiplatte (3). In Verbindung mit dem Gummiring (6) führt dies zu einem Schwebezustand der Oberplatte (1) gegenüber der Unterplatte (2). Durch diese Vorspannung wird in dem Lager ein Zustand für eine bestimmte Eigenfrequenz bewirkt, die auf die Verwendung des jeweiligen Anwendungsfalls eingestellt ist.
  • Die Oberplatte (1) und die Unterplatte (2) weisen an den Rändern in Verbindung mit einem Flansch (9) parallellaufende Flächen (10) und (11) auf. Diese Flächen sind senkrecht angeordnet und verlaufen damit parallel zu dem Einfederungsvorgang. Zwischen den beiden Flächen (10) und (11) liegt die Gummileiste (12), die an beiden Seiten Metalleisten (13) und (14) anvulkanisiert enthält. Diese Leiste (12) kann ohne weiteres in den vorgesehenen Raum eingeschoben werden und dient zur Aufnahme von Querkräften im Lager, wie sie beispielsweise in Kurvenbereichen und bei Weichen auftreten können. Die Unterplatte (2) weist bei (15) eine Lüftung auf.
  • Aus Abbildung (2) geht zusätzlich hervor, daß der Gummikörper (3) Erhöhungen (16) und (17) aufweist, die in entsprechende Aussparungen in der Oberplatte (1) und der Unterplatte (2) eingreifen. Durch diese Anpassung ist auch diese Gummiplatte (3) zur Aufnahme von Querkräften geeignet.

Claims (10)

1) Elastisches Lager für Schienen von Schienenfahrzeugen, bestehend aus einer Oberplatte und einer Unterplatte und einer zwischen ihnen angeordneten Gummiplatte und wobei Ober-und Unterplatte durch mehrere Schraubbolzen und auf ihnen angeordneten Gummiringen unter veränderbarer Vorspannung setzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiplatte (3) an einer oder beiden Oberflächen Vertiefungen oder Erhöhungen (16, 17) aufweist, die in entsprechenden Oberflächengestaltungen der Ober-und/oder Unterplatte (1, 2) eingebettet sind und die Ränder von Ober-und Unterplatte (1, 2) unter Anordnung einer flanschartigen, übergreifenden Verbreiterung - (9) senkrecht und parallel zueinander verlaufenden Flächen (10, 11) aufweisen, zwischen denen eine verbindende Gummischicht (12) liegt.
2) Elastisches Lager nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiplatte (3) zwischen Ober-und Unterplatte (1, 2) Bohrungen aufweist.
3) Elastisches Lager nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiplatte (3) zwischen Ober-und Unterplatte (1, 2) eine Shorehärte A von 50 -65° aufweist.
4) Elastisches Lager nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiplatte (3) zwischen Ober-und Unterplatte (1, 2) die ganze Plattenfläche einnimmt und nur in den Zonen der Bolzen (4) und der Grundbefestigung Bohrungen aufweist.
5) Elastisches Lager nach den Ansprüchen (1) bis - (4) dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Rändern von Ober-und Unterplatte in Verbindung mit der flanschartigen Verbreiterung (9) liegende Gummischicht (12) anvulkanisierte metallische Stützleisten (13, 14) aufweist.
6) Elastisches Lager nach den Ansprüchen (1) bis - (5) dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischicht (12) mit den anvulkanisierten Stützleisten (13, 14) im Querschnitt parallelogrammförmig ausgebildet ist.
7) Elastisches Lager nach den Ansprüchen (1) bis - (6) dadurch gekennzeichnet, daß die anvulkanisierten Leisten (13, 14) L-förmigen Querschnitt aufweisen und sich auf den Kanten an den Rändern von Ober-und Unterplatte (1, 2) abstützen.
8) Elastisches Lager nach den Ansprüchen (1) bis - (7) dadurch gekennzeichnet daß die Unterplatte (2) eine Öffnung (15) aufweist.
9) Elastisches Lager nach den Ansprüchen (1) bis - (7) dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischicht (12) zwischen den Rändern von Ober-und Unterplatte (1, 2) den Randbereich vollständig umläuft.
10) Elastisches Lager nach den Ansprüchen (1) bis (7) dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischicht (12) zwischen den Rändem von Ober-und Unterplatte (1, 2) mehrfach unterbrochen ist.
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