EP0199667B1 - Elastisches Unterlegteil für Y-Stahlschwellen - Google Patents

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EP0199667B1
EP0199667B1 EP86730056A EP86730056A EP0199667B1 EP 0199667 B1 EP0199667 B1 EP 0199667B1 EP 86730056 A EP86730056 A EP 86730056A EP 86730056 A EP86730056 A EP 86730056A EP 0199667 B1 EP0199667 B1 EP 0199667B1
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EP
European Patent Office
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supporting
members
supporting base
shaped steel
shaped
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EP86730056A
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English (en)
French (fr)
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EP0199667A2 (de
EP0199667A3 (en
Inventor
Udo Effert
Günter Fasterding
Jürgen Frenzel
Horst Helms
Gerhard Wedekind
Reinhard Woltmann
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Stahlwerke Pein Salzgitter AG
Preussag Stahl AG
Original Assignee
Stahlwerke Pein Salzgitter AG
Preussag Stahl AG
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Publication date
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Publication of EP0199667A2 publication Critical patent/EP0199667A2/de
Publication of EP0199667A3 publication Critical patent/EP0199667A3/de
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Publication of EP0199667B1 publication Critical patent/EP0199667B1/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
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    • E01B9/02Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/32Fastening on steel sleepers with clamp members
    • E01B9/34Fastening on steel sleepers with clamp members by resilient steel clips
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B9/00Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/68Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/685Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape
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    • E01B9/681Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by the material
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    • E01B9/685Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape
    • E01B9/686Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape with textured surface

Definitions

  • the invention relates to an elastic, wedge-shaped, insulating underlay for rails of railways laid on Y-steel sleepers, consisting of I-steel girders.
  • Such shims have several functions: for signaling reasons, the rails must be electrically isolated from the steel sleepers; Shocks and vibrations caused by rail vehicles should be dampened; The rails are inclined to the middle of the track by the wedge-shaped design of the underlay parts, which also allow the rail track to be leveled by choosing a variable thickness to ensure that the vehicles run correctly.
  • the special threshold type "Y-threshold” is known from LU-A 81 116.
  • An insulating and damping, wedge-shaped underlay made of plastic is arranged between the rail and the steel sleeper; the rail guide plates are separately insulated.
  • FR-A 1 398 720 an elastic, insulating underlay made of elastomer plastic is known, which is designed for bar sleepers and has projections resting on the edges of the sleepers.
  • the possibility of providing different materials or stiffness for the underlay part or electrically isolating the tensioning device support surface of the threshold is not disclosed.
  • a wedge shape for the shim is neither mentioned nor possible because of the disclosed cross-sectional shape.
  • the invention is therefore based on the object of proposing suitable shapes, materials and means for fixing the shim on the Y-steel sleepers for an improved, elastic, wedge-shaped, insulating shim.
  • the one-piece shim isolates both the rail and the clamping device and also serves as a vibration damper against the Y-steel sleeper. This eliminates a large number of individual insulating and damping parts.
  • the cross member extends to the edge of the upper flanges of the I-steel girder, so that the protrusion projecting downwards can reach over the edge of the steel sleeper. This ensures lateral fixation of the support part in the direction of the rail. This takes place when using only one transverse part to one side and only one projection initially in only one direction, but the shim according to the invention can be used so that the lower projection engages in the gap between two adjacent I-steel girders, so that a fixation is given in both directions. The projections of two shims according to the invention can also engage in this gap.
  • This arrangement also has the advantage that a fixation with little material for the shim is also possible if its wedge-shaped section extends only over the central part of the support surface of the I-steel girder, as is often the case and desired.
  • the projections can also be designed in the form of barbs which encompass the edge of the I-steel girder.
  • the transverse part or the transverse parts can be located at the ends of the shim lying in the wedge direction, in such a way that an I-shape is formed with the wedge-shaped section.
  • the cross parts extend to both lateral edges of the I-steel girder and thus form a lateral contact in two directions.
  • a further development of the invention is particularly expedient, in which the supporting parts of a fastening point form a single part on a Y-steel sleeper, which is formed from two I-steel girders. This keeps them at a precise distance from each other and, in addition, only a projection on the underside is required, which engages in the gap between the adjacent I-steel girders.
  • the cross parts are therefore outside the rail foot, and these cross parts can even form contact surfaces for clamping means, in particular guide plates and clamping clamps.
  • the cross members can be located in the wedge-shaped section of the two interconnected underlay members such that a transverse I-shape is formed. Both, one-piece wedge-shaped sections are connected to each other by a cross member that forms a web. The projection for lateral fixation can then be located on this in the middle at the bottom.
  • An expedient embodiment of the invention consists in that the transverse parts are arranged at the ends of the shim parts lying in the wedge direction, in such a way that the shape of a rectangular ring is formed.
  • the cross members therefore preferably form connecting and spacing parts outside the rail foot.
  • the holes for sleeper screws can also be located in these. If they are thicker at the top than the washers, they are able to form lateral contact surfaces for the foot of a rail. In this way it is possible to combine all the parts holding the rail foot into one piece, which is made of plastic and thus supports and guides the rail foot in a desired manner in an elastic or damping and insulating manner.
  • the shim has an overall insulating function, a differentiated elasticity of individual sections of the shim is advantageous.
  • the rail underlay requires different, vibration-damping properties, while the adjacent area of the underlay part only has to absorb vibrations in the sense of a steel spring washer to prevent loosening of the screw connection with simultaneous electrical insulation of the Rail fastening opposite the steel sleeper.
  • the projections encompassing the steel sleeper should consist of very tough, dimensionally stable material that is stable at the rails in the European climate from - 35 ° C to + 80 ° C.
  • these projections can be laminated from glass fibers or, for example, can be made from molded steel parts cast in polyethylene.
  • a layer structure made of glass fiber or carbon fiber laminates is conceivable, which combine a long service life with high strength.
  • Polyethylene has the advantage of being resistant to water swelling and many other environmental influences during its service life, but it can age due to UV light, which can be caused by admixture e.g. of 2% soot should be prevented.
  • the use of LDPE seems to be most suitable here.
  • As a sintered material it has no residual - / - shrinkage stresses and is e.g. can be adhesively bonded to other plastics such as epoxy resin laminates or HDPE using polyethylene copolymers with an acrylic resin additive.
  • Fig. 1 shows a section of a railroad track with two rails 1 and 2, which are attached to Y-steel sleepers 3, which consist of I-steel beams 4, 5, 6 and 7, which are connected in the manner shown at a distance from one another and so each form supports for rails 1 and 2, each of which is connected to the Y steel sleepers at the support points.
  • a fastening point in section II is shown in FIGS. 2 to 4 in different views and sections, which are described together below.
  • Fig. 2 is an enlarged plan view in section II for the rail 1.
  • the I steel beams 4 and 5 are spaced apart by bolts 8 and 9 on flanges 18 and connectors 10 and 11 under flanges 31, 32 (Fig. 3). Due to the distance, a slot 12 is formed at the top, the width of which is slightly larger than the diameter of sleeper screws 13 and 14.
  • the rail 1 rests with the rail foot 15 on a wedge-shaped section 16 of the washer made of LDPE plastic, which has an inclined contact surface 17 and which rests on an upper flange 18 of the I-steel beam 4.
  • the bolt 8 has an oblique edge 19, between which and the rail base 15 is a guide plate 20 made of insulating material.
  • a guide plate 22 lies between an oblique edge 21 of the bolt 9 and the rail foot 15.
  • Tensioning clamps 23 and 24 are each pulled through the heads of the sleeper screws 13 and 14 against the rail foot 15 of the rail 1 while they are are supported on the other side of the sleeper screws 13 and 14 on the guide plates 20 and 22, so that the rail foot 15 is resiliently pulled against the flange 18.
  • a cross member 26 is inserted from the outside into a free space 25 between the elements 4 and 5.
  • the traverse 26 consists of two pipe sections 27 and 28 which are connected to one another by means of webs 29 and 30 made of flat iron by welding.
  • the web 30 extends over the entire underside of the tube pieces 27 and 28 and also engages in a leading manner in a slot 33 formed between two lower flanges 31 and 32, so that the crossmember is guided against lateral movements.
  • the underside of the tube pieces 27 and 28 is closed by floor plates 34 and 35, which are welded to both the tube pieces and the web 30.
  • screw anchors 36 and 37 made of plastic, which are firmly embedded in the interior of the pipe pieces 27 and 28 by a binding agent 38 and 39.
  • the screw anchors 36 and 37 also have external threads 40 and 41. If necessary, the binding in the area of the external thread can also be designed such that the screw anchors 36 and 37 can be screwed in and out themselves.
  • the threshold screws 13 and 14 are screwed with their screw threads 42 and 43 into the screw anchors 36 and 37.
  • the screw anchors 36 and 37 are somewhat inclined to the vertical axis of the rail 1, so that they are adapted to the angle of inclination of the rail foot flanges.
  • FIGS. 2-4 show in different views and on a slightly different scale a washer used in a fastening point according to FIGS. 2-4 with the inclined bearing surface 17.
  • transverse parts 44 and 45 At the ends of the washer lying in the wedge direction there are transverse parts 44 and 45, from whose underside 46 protrudes 47 and 48, which form inner contact edges 49 and 50, which lie laterally on the upper flanges 18 of the I-steel beams 4 and 5 (Fig. 2, 4).
  • the cross members 44 and 45 also have rounded contact surfaces 51 and 52 for the guide plates 20 and 22.
  • FIGS. 11-13 corresponds essentially to the embodiment in FIGS. 8-10, the same functional parts are provided with the same reference numbers.
  • the transverse parts 55 and 56 protrude upward and thus form lateral contact surfaces 61 and 62 for the rail foot 15, so that the guide plates 20 and 22 (FIG. 3) are omitted.
  • FIGS. 17-19 illustrate in principle the use of a shim, similar to FIGS. 8-10, 11-13 or 14-16.
  • Two wedge-shaped sections 65 and 66 of the shim are located in the area of the central axis of FIG 2 are connected by cross members 67 and 68 outside the rail foot 15 shown in FIG. 18 and have holes 57 and 58 for sleeper screws.
  • the projections 71 and 72 engage in the gap 12 between the two I-steel girders 4 and 5, and the entire washer is thus fixed in the direction of the rail (FIG. 19).
  • 20-22 show another embodiment in principle, similar to FIGS. 17-19. Functional parts that correspond to one another are provided with the same reference numerals. Instead of the transverse parts 67 and 68, only one transverse part 74 is provided as a central connection between the wedge-shaped sections 76 and 77, on which there is a lower projection 75, which in turn engages in the gap 12.
  • FIGS. 23-25 A further embodiment of a shim part according to the invention and its installation situation are shown in FIGS. 23-25.
  • a shim with surface 17 (inclination 1:40) consists of a 4-11 mm thick, wedge-shaped base 73 made of glass fiber epoxy resin pressed laminate with integrally formed cross parts 44 and 45 and projections 47 and 48 for gripping around the threshold edges and lips 78 for electrical insulation (Fig. 23).
  • Throats 51 and 52 for receiving the steel guide plates 20 and 22 (FIG. 25) are embossed in the transverse parts 44 and 45.
  • a 7 mm thick damping cushion 75 made of polyurethane (thrust module approx. 4 x 10 6 Pa) is firmly connected with epoxy adhesive 79.
  • the overall rigidity of the wedge-shaped section of the washer corresponds approximately to a shear modulus of 8 x 10 7 Pa.
  • Fig. 25 shows the shim in use when attaching a rail 1 to an I-steel beam 4, similar to Fig. 3.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein elastisches, keilförmiges, isolierendes Unterlegteil für auf Y-Stahlschwellen, bestehend aus I-Stahlträgern, verlegte Schienen von Eisenbahnen.
  • Derartige Unterlegteile erfüllen mehrere Funktionen:
    aus signaltechnischen Gründen müssen die Schienen gegen die Stahlschwellen elektrisch isoliert werden; Belastungsstöße und Schwingungen, verursacht durch Schienenfahrzeuge, sollen gedämpft werden; für einen spurgetreuen Lauf der Fahrzeuge werden die Schienen zur Gleismitte geneigt durch keilförmige Ausbildung der Unterlegteile, die zudem durch Wahl variabler Dicke zusätzlich eine Höhennivellierung des Schienenstranges erlauben.
  • Aus der LU-A 81 116 ist der spezielle Schwellentyp "Y-Schwelle" bekannt. Zwischen Schiene und Stahlschwelle ist ein isolierendes und dämpfendes, keilförmiges Unterlegteil aus Kunststoff angeordnet; die Schienenführungsplatten sind separat mit einer Isolierung versehen.
  • Nähere Angaben zu den Materialeigenschaften des Unterlegteiles oder Mittel zur Fixierung der Unterlegteile in Schienenrichtung sind weder dargestellt noch beschrieben.
  • Aus der FR-A 1 398 720 ist ein elastisches, isolierendes Unterlegteil aus Elastomer-Kunststoff bekannt, das für Stabschwellen ausgelegt ist und an den Kanten der Schwelle anliegende Vorsprünge hat. Die Möglichkeit, unterschiedliche Materialien bzw. Steifigkeit für das Unterlegteil vorzusehen oder die Spannmittelauflagefläche der Schwelle elektrisch zu isolieren, ist nicht offenbart. Eine Keilform für das Unterlegteil ist weder erwähnt noch wegen der offenbarten Querschnittsform möglich.
  • Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, für ein verbessertes, elastisches, keilförmiges, isolierendes Unterlegteil geeignete Formen, Materialien und Mittel zur Fixierung des Unterlegteiles auf den Y-Stahlschwellen vorzuschlagen.
  • Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer gattungsbildenden Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Das einstückige Unterlegteil isoliert sowohl die Schiene als auch die Spannmittel und dient gleichzeitig als Schwingungsdämpfer gegenüber der Y-Stahlschwelle. So entfällt eine Vielzahl von einzelnen Isolier- und Dämpfungsteilen.
  • Das Querteil erstreckt sich bis zu dem Rand der oberen Flansche der I-Stahlträger, so daß der nach unten vorstehende Vorsprung über den Rand der Stahlschwelle greifen kann. Dadurch ist eine seitliche Fixierung des Auflageteils in Schienenrichtung gewährleistet. Diese erfolgt bei Verwendung nur eines Querteiles zu einer Seite hin und nur eines Vorsprunges zunächst in nur eine Richtung, jedoch läßt sich das erfindungsgemäße Unterlegteil so verwenden, daß der untere Vorsprung in den Spalt zwischen zwei benachbarten I-Stahlträgern eingreift, so daß dadurch eine Fixierung in beide Richtungen gegeben ist. In diesen Spalt können auch die Vorsprünge zweier Unterlegteile gemäß der Erfindung eingreifen. Diese Anordnung hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine Fixierung mit geringem Materialaufwand für das Unterlegteil auch dann möglich ist, wenn sich dessen keilförmiger Abschnitt nur über den mittleren Teil der Auflagefläche der I-Stahlträger erstreckt, wie das häufig der Fall und erwünscht ist. Die Vorsprünge können auch in Form von Widerhaken ausgebildet sein, die die Kante der I-Stahlträger umgreifen.
  • Das Querteil bzw. die Querteile können sich an den in Keilrichtung liegenden Enden des Unterlegteils befinden, derart, daß mit dem keilförmigen Abschnitt eine I-Form gebildet ist. In diesem Falle erstrecken sich also die Querteile zu beiden seitlichen Rändern der I-Stahlträger hin und bilden somit eine seitliche Anlage in zwei Richtungen.
  • Besonders zweckmäßig ist eine Weiterbildung der Erfindung, bei der die Unterlegteile eines Befestigungspunktes auf einer Y-Stahlschwelle, die aus zwei I-Stahlträgern gebildet ist, ein einziges Teil bilden. Sie halten sich dadurch gegenseitig im genauen Abstand, und außerdem ist nur ein Vorsprung auf der Unterseite erforderlich, der in den Spalt zwischen den benachbarten I-Stahlträgern eingreift. Die Querteile liegen also außerhalb des Schienenfußes, wobei diese Querteile sogar noch Auflageflächen für Spannmittel, insbesondere Führungsplatten und Spannklemmen, bilden können.
  • Die Querteile können sich im keilförmigen Abschnitt der beiden miteinander verbundenen Unterlegteile befinden, derart, daß eine querliegende I-Form gebildet ist. Beide, ein Stück bildende keilförmige Abschnitte sind also durch ein Querteil, das einen Steg bildet, miteinander verbunden. An diesem kann sich dann in der Mitte unten der Vorsprung zur seitlichen Fixierung befinden.
  • Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Querteile an den in Keilrichtung liegenden Enden der Unterlegteile angeordnet sind, derart, daß die Form eines rechteckigen Ringes gebildet ist. Die Querteile bilden also vorzugsweise außerhalb des Schienenfußes Verbindungs- und Abstandsteile. In diesen können sich auch die Löcher für Schwellenschrauben befinden. Sind sie nach oben hin dicker als die Unterlegteile, so sind sie in der Lage, seitliche Anlageflächen für den Fuß einer Schiene zu bilden. Auf diese Weise ist es möglich, sämtliche, den Schienenfuß haltende Teile zu einem Stück zusammenzufassen, das aus Kunststoff besteht und somit in erwünschter Weise elastisch oder dämpfend und isolierend den Schienenfuß lagert und führt.
  • Während das Unterlegteil insgesamt isolierende Funktion hat, ist eine differenzierte Elastizität einzelner Abschnitte des Unterlegteiles vorteilhaft. Je nach Art des Schwellenunterbaues - Asphalt, Beton oder Schotter - verlangt zum einen die Schienenunterlage unterschiedliche, schwingungsdämpfende Eigenschaften, während der benachbarte Bereich des Unterlegteiles Schwingungen nur im Sinne einer Stahlfederscheibe aufnehmen muß, um eine Lockerung der Verschraubung zu verhindern, bei gleichzeitiger elektrischer Isolation der Schienenbefestigung gegenüber der Stahlschwelle.
  • Ebenso sollten die die Stahlschwelle umgreifenden, einen sicheren Sitz des Unterlegteiles gewährleistenden, Vorsprünge aus sehr zähem, formfestem Material bestehen, das bei den in europäischem Klima auftretenden Temperaturen an den Schienen von - 35°C bis + 80°C stabil ist.
  • Daher können diese Vorsprünge erfindungsgemäß aus Glasfasern anlaminiert sein oder beispielsweise aus in Polyäthylen eingegossenen Stahlformteilen ihre Festigkeit beziehen.
  • Ähnliches gilt für bestimmte Ausführungsformen des Unterlegteiles, bei denen die Querteile die Schienenführungsstücke ersetzen. Hier können eingegossene Stahlteile für die notwendige Steifigkeit sorgen, ohne daß die Gesamtelastizität des Unterlegteiles verloren geht. Eine höhere Lebensdauer und Formfestigkeiten böten rein metallische Unterlegteile; sie sind jedoch in der Regel zu hart (Schub-Modul größer 3 x 109 Pa) und elektrisch leitend oder zu teuer. Andererseits sind Stoffe mit zu geringem Raumgewicht (z. B. Styropor bzw. Steinwolle) nicht genügend druckstabil bzw. elastisch.
  • Alternativ ist ein Schichtaufbau aus Glasfaser-oder Kohlefaser-Laminaten denkbar, die eine lange Lebensdauer mit hoher Festigkeit vereinen.
  • Polyäthylen hat zwar den Vorteil, während der Lebensdauer gegen Wasserquellung und viele andere Umwelteinflüsse resistent zu sein, kann aber durch UV-Licht altern, was durch Beimengung z.B. von 2 % Ruß verhindert werden sollte. Bestens geeignet erscheint hier die Verwendung von LDPE. Als Sinterwerkstoff weist es keinerlei Rest-/-Schrumpf-Spannungen auf und ist z.B. durch Polyäthylen-Copolymerisate mit Acrylharz-Zusatz klebend verbindbar mit anderen Kunststoffen wie Epoxyharz-Laminaten oder HDPE.
  • Anhand von schematischen Zeichnungen soll die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 ein kurzes Stück eines Schienenstranges mit Y-Schwellen,
    • Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Ausschnitt II von Fig. 1,
    • Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Schnitt 111-111 durch Fig. 2,
    • Fig. 4 eine Seitenansicht gemäß Schnitt IV-IV durch Fig. 2,
    • Fig. 5 das bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 - 4 verwendete erfindungsgemäße Unterlegteil etwas vergrößert in Seitenansicht,
    • Fig. 6 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Unterlegteil gemäß Fig. 5,
    • Fig. 7 eine Seitenansicht auf das Unterlegteil gemäß Schnitt VII-VII durch Fig. 5,
    • Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Unterlegteiles,
    • Fig. 9 eine Draufsicht auf das Unterlegteil gemäß Fig. 8,
    • Fig. 10 eine Seitenansicht auf das Unterlegteil gemäß Fig. 8,
    • Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Unterlegteiles,
    • Fig. 12 eine Draufsicht auf das Unterlegteil gemäß Fig. 11,
    • Fig. 13 eine Seitenansicht auf das Unterlegteil gemäß Fig. 11,
    • Fig. 14 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Unterlegteiles,
    • Fig. 15 eine Draufsicht auf das Unterlegteil gemäß Fig. 14,
    • Fig. 16 eine Seitenansicht auf das Unterlegteil gemäß Fig. 14,
    • Fig. 17 in prinzipieller Darstellung die Verwendung eines Unterlegteiles, ähnlich den Fig. 9, 12 und 15,
    • Fig. 18 zugeordnet zu Fig. 17 und in die Zeichenebene gekippt, das Profil der zugehörigen Schiene,
    • Fig. 19 eine Seitenansicht des Unterlegteiles gemäß Fig. 17,
    • Fig. 20 in prinzipieller Darstellung die Verwendung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unterlegteiles,
    • Fig. 21 zugeordnet zu Fig. 20, das Profil der zugehörigen Schiene, gekippt in die Zeichenebene,
    • Fig. 22 eine Seitenansicht des Unterlegteiles gemäß Fig. 20,
    • Fig. 23 eine Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Unterlegteiles, ähnlich Fig. 5,
    • Fig. 24 eine Draufsicht auf ein Unterlegteil gemäß Fig. 23 und
    • Fig. 25 eine Seitenansicht, ähnlich Fig. 3 mit einem Unterlegteil gemäß den Fig. 23 und 24.
  • Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Eisenbahnschienenstranges mit zwei Schienen 1 und 2, die auf Y-Stahlschwellen 3 befestigt sind, welche aus I-Stahlträgern 4, 5, 6 und 7 bestehen, die in der gezeigten Weise mit Abstand zueinander verbunden sind und so jeweils Auflagen für die Schienen 1 und 2 bilden, die jeweils in den Auflagepunkten mit den Y-Stahlschwellen verbunden sind. Ein Befestigungspunkt im Ausschnitt II ist in den Fig. 2 bis 4 in verschiedenen Ansichten und Schnitten gezeigt, die nachfolgend gemeinsam beschreiben werden.
  • Fig. 2 ist eine vergrößerte Draufsicht im Ausschnitt II für die Schiene 1. Zur besseren Übersicht wurden die Köpfe der Schwellenschrauben 13 und 14 nicht dargestellt. Die I-Stahlträger 4 und 5 sind durch Riegel 8 und 9 auf Flanschen 18 und Verbinder 10 und 11 unter Flanschen 31, 32 im Abstand miteinander verschweist (Fig. 3). Durch den Abstand ist oben ein Schlitz 12 gebildet, dessen Breite etwas größer als der Durchmesser von Schwellenschrauben 13 und 14 ist.
  • Die Schiene 1 liegt mit Schienenfuß 15 auf einem keilförmigen Abschnitt 16 des aus LDPE-Kunststoff bestehenden Unterlegteiles auf, das eine geneigte Auflagefläche 17 hat und das auf einem oberen Flansch 18 des I-Stahlträgers 4 aufliegt. Der Riegel 8 weist eine schräge Kante 19 auf, zwischen der und dem Schienenfuß 15 eine Führungsplatte 20 aus Isoliermaterial liegt. In entsprechender Weise liegt zwischen einer schrägen Kante 21 des Riegels 9 und dem Schienenfuß 15 eine Führungsplatte 22. Spannklemmen 23 und 24 sind jeweils durch die Köpfe der Schwellenschrauben 13 und 14 gegen den Schienenfuß 15 der Schiene 1 gezogen, während sie sich auf der anderen Seite der Schwellenschrauben 13 und 14 jeweils auf den Führungsplatten 20 und 22 abstützen, so daß der Schienenfuß 15 nachgiebig gegen den Flansch 18 gezogen ist.
  • Wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist in einen freien Raum 25 zwischen den Elementen 4 und 5 eine Traverse 26 von außen her eingeschoben. Die Traverse 26 besteht aus zwei Rohrstücken 27 und 28, die mittels Stegen 29 und 30 aus Flacheisen durch Schweißung miteinander verbunden sind. Der Steg 30 erstreckt sich über die gesamte Unterseite der Rohrstücke 27 und 28 und greift außerdem führend in einen zwischen zwei unteren Flanschen 31 und 32 gebildeten Schlitz 33 ein, so daß die Traverse gegen seitliche Bewegungen geführt ist. Außerdem ist die Unterseite der Rohrstücke 27 und 28 jeweils durch Bodenbleche 34 und 35 verschlossen, die sowohl mit den Rohrstücken als auch mit dem Steg 30 verschweißt sind.
  • Innerhalb der Rohrstücke 27 und 28 befinden sich Schraubdübel 36 und 37 aus Kunststoff, die durch ein Bindemittel 38 und 39 fest in den Innenraum der Rohrstücke 27 und 28 eingebettet sind. Zur besseren Haftung weisen die Schraubdübel 36 und 37 noch Außengewinde 40 und 41 auf. Gegebenenfalls kann auch die Bindung im Bereich der Au- ßengewinde so gestaltet sein, daß die Schraubdübel 36 und 37 selber ein- und herausschraubbar sind. Die Schwellenschrauben 13 und 14 sind jeweils mit ihrem Schraubgewinde 42 und 43 in die Schraubdübel 36 und 37 eingeschraubt.
  • Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind die Schraubdübel 36 und 37 etwas geneigt zur senkrechten Achse der Schiene 1, so daß sie dem Neigungswinkel der Schienenfußflansche angepaßt sind.
  • Die Fig. 5 - 7 zeigen in verschiedenen Ansichten und in etwas anderem Maßstab ein bei einem Befestigungspunkt gemäß den Fig. 2 -4 verwendetes Unterlegteil mit der geneigten Auflagefläche 17. An den in Keilrichtung liegenden Enden des Unterlegteiles befinden sich Querteile 44 und 45, von deren Unterseite 46 Vorsprünge 47 und 48 vorspringen, die innere Anlagekanten 49 und 50 bilden, welche seitlich an den oberen Flanschen 18 der I-Stahlträger 4 und 5 anliegen (Fig. 2, 4). Die Querteile 44 und 45 weisen außerdem abgerundete Auflageflächen 51 und 52 für die Führungsplatten 20 und 22 auf.
  • Die Fig. 8 - 10 zeigen in verschiedenen Ansichten zwei keilförmige Abschnitte 53 und 54 des Unterlegteiles, die durch Querteile 55 und 56 miteinander verbunden sind, welche Löcher 57 und 58 für Schwellenschrauben aufweisen und an denen sich auf der Unterseite Vorsprünge 59 und 60 befinden, die zum Eingriff in den zwischen Flanschen 18 der I-Stahlträger 4 und 5 gebildeten Spalt 12 dienen. Die in den Fig. 11 - 13 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform in den Fig. 8 - 10, gleiche Funktionsteile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Bei dieser Ausführungsform stehen die Querteile 55 und 56 nach oben vor und bilden so seitliche Anlageflächen 61 und 62 für den Schienenfuß 15, so daß die Führungsplatten 20 und 22 (Fig. 3) entfallen. Das Ausführungsbeispiel in den Fig. 14 - 16 entspricht im wesentlichen dem in den Fig. 8 - 10, sich entsprechende Funktionsteile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Die Querteile 55 und 56 springen hier nicht nach oben vor und können sogar tiefer liegen. Die Vorsprünge 59 und 60 sind als Widerhaken ausgebildet, die die Kanten der Flansche umgreifen. Außerdem sind bei dieser Ausführungsform die Querteile 55 und 56 mit äußeren Ausschnitten 63 und 64 zur Materialersparnis versehen. Die Fig. 17 - 19 verdeutlichen in prinzipieller Darstellung die Verwendung eines Unterlegteiles, ähnlich den Fig. 8 - 10, 11 - 13 oder 14 - 16. Zwei mit schraffierten Flächen angedeutete keilförmige Abschnitte 65 und 66 des Unterlegteiles befinden sich im Bereich der Mittelachse der beiden I-Stahlträger 4 und 5 gemäß Fig. 2 sind durch Querteile 67 und 68 außerhalb des in Fig. 18 gezeigten Schienenfußes 15 verbunden und weisen Löcher 57 und 58 für Schwellenschrauben auf.
  • Die Vorsprünge 71 und 72 greifen in den Spalt 12 zwischen den beiden I-Stahlträgern 4 und 5 ein, und damit wird das ganze Unterlegteil in Schienenrichtung fixiert (Fig. 19). Fig. 20 - 22 zeigen eine andere Ausführungsform in prinzipieller Darstellung, ähnlich den Fig. 17 - 19. Sich entsprechende Funktionsteile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Statt der Querteile 67 und 68 ist nur ein Querteil 74 als mittlere Verbindung zwischen den keilförmigen Abschnitten 76 und 77 vorgesehen, an dem sich ein unterer Vorsprung 75 befindet, der wiederum in den Spalt 12 eingreift.
  • Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Unterlegteiles sowie seine Einbausituation zeigen die Fig. 23 - 25.
  • Ein Unterlegteil mit Oberfläche 17 (Neigung 1:40) besteht aus einer 4 - 11 mm dicken, keilförmigen Basis 73 aus Glasfaser-Epoxyharz-Preßlaminat mit angeformten Querteilen 44 und 45 und Vorsprüngen 47 und 48 zum Umgreifen der Schwellenkanten sowie Lippen 78 zur elektrischen Isolierung (Fig. 23). In den Querteilen 44 und 45 sind Kehlen 51 und 52 zur Aufnahme der stählernen Führungsplatten 20 und 22 (Fig. 25) eingeprägt. Mit Epoxykleber 79 ist ein 7 mm dickes Dämpfkissen 75 aus Polyurethan (Schub-Modul ca. 4 x 106Pa) fest verbunden. Die Gesamtsteifigkeit des keilförmigen Abschnittes des Unterlegteiles entspricht etwa einem Schub-Modul von 8 x 107Pa.
  • Fig.25 zeigt das Unterlegteil in Anwendung bei der Befestigung einer Schiene 1 auf einem I-Stahlträger 4, ähnlich Fig. 3.
  • Hier ist sichergestellt, daß die Schiene 1 auch isoliert ist, wenn elektrisch leitende (z. B. stählerne) Führungsplatten 20 und 22 verwendet werden.

Claims (10)

1. Elastisches, zur Gleismitte hin geneigt keilförmiges, isolierendes Unterteil für auf Y-Stahlschwellen, bestehend aus zwei gegenläufig etwa s-förmig gekrümmten I-Strahlträgern mit zueinander parallelen geraden Enden, wobei beide I-Stahlträger mit je einem Ende zur Bildung eines Stützpunktes für die eine Schiene eines Gleises mit Abstand zueinander verschweißt sind und die beiden anderen Enden der I-Stahlträger mit je einem parallelen kurzen geraden I-Stahlträger ebenfalls im Abstand zueinander verschweißt sind und so Stützpunkte für die andere Schiene bilden, verlegte Schienen von Eisenbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß
- das Unterlegteil einstückig ausgebildet ist,
- beide benachbarten I-Stahlträger (4, 5; 4, 6; 5, 7) übergreift,
- die schwellenseitigen Stützflächen der Spannmittel (23, 24) für die Schienenbefestigung überdeckt,
- aus einem Material mit einem Schub-Modul von 5 x 105 bis 3 x 109 Pa besteht, welches dabei im Temperaturbereich von 235 K bis 350 K (-38°C bis +77°C) dauerhaft bruchstabil und reißfest ist,
- wenigstens ein sich quer zur Keilrichtung erstreckendes Querteil (44, 45; 55, 56; 67, 68; 74) aufweist,
- von dessen Unterseite (46) parallel zur Keilrichtung verlaufende, an zwei Kanten der I-Stahlträger (4, 5, 6, 7) zwischen diesen oder außen seitlich anliegende, Vorsprünge (47, 48; 59, 60; 71, 72; 75) hervorragen.
2. Unterlegteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein keilförmiger Abschnitt (16) mit zwei Querteilen (44, 45) zu einem I-förmigen Unterlegteil verbunden ist.
3. Unterlegteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Querteile (55, 56; 67, 68) mit zwei keilförmigen Abschnitten (53, 54; 65, 66) zu einem Unterlegteil in Form eines rechteckigen Ringes verbunden sind.
4. Unterlegteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei keilförmige Abschnitte (76, 77) und ein Querteil (74) zu einem I-förmigen Unterlegteil verbunden sind.
5. Unterlegteil nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, die Querteile (55, 56) mit Anlageflächen (61, 62) als Führungen für einen Schienenfuß (15) ausgebildet sind.
6. Unterlegteil nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querteile (44, 45; 55, 56; 67, 68) Auflageflächen (51, 52; 69, 70) für Spannmittel (20, 22; 23, 24) aufweisen.
7. Unterlegteil nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Abschnitte des Unterlegteiles unterschiedliche Elastizität aufweisen.
8. Unterlegteil nach den Ansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Unterlegteiles, der von der Schiene (1, 2) auf Druck beansprucht wird, einen Schub-Modul aufweist, der mindestens um den Faktor 10 geringer eingestellt ist als andere Abschnitte des Unterlegteiles.
9. Unterlegteil nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterlegteil wenigstens teilweise aus Kunststoff-Laminat, Kunststoff-Faser-Laminat, Kunststoff-Metall-Verbundmaterial oder Gummi-Metall-Verbundmaterial besteht.
10. Unterlegteil nach den Ansprüchen 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Oberfläche (17) des Unterlegteiles aus Polyäthylen oder ähnlichem Kunststoff durch Zusätze von Ruß und/oder anderen Stabilisatoren gegen UV-Licht stabilisert ist.
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