EP0550476B1

EP0550476B1 - Schiene für schienenfahrzeuge

Info

Publication number: EP0550476B1
Application number: EP91915920A
Authority: EP
Inventors: Hermann Ortwein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-24
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2011-09-13
Also published as: AU8492791A; WO1992005313A1; DE4030166A1; DE59102524D1; EP0550476A1; ATE109844T1

Description

Die Erfindung betrifft eine als Rillenschiene ausgebildete Schiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge.
Beim Überfahren von Schienen durch Schienenfahrzeuge treten erhebliche Vibrationen und damit einhergehende unangenehme Geräusche auf. Dies ist bei Rillenschienen darauf zurückzuführen, daß - vor allem in Kurven - der Spurkranz eines Rades des über die Rillenschiene fahrenden Schienenfahrzeugs an die dem Schienenkopf zugewandte Begrenzungsfläche der Rille anläuft. Hierbei entsteht außerdem ein erhöhter Verschleiß von Schiene und Spurkranz.
Eine weitere Ursache für auftretende Vibrationen ist die Riffelbildung auf der Lauffläche der Schiene.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Rillenschienen derart zu verbessern, daß eine hohe Vibrationsdämpfung und eine wesentliche Lärmreduzierung erzielt werden, bei möglichst geringem Verschleiß von Schiene und Spurkranz.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in erster Linie darin, daß bei einer Rillenschiene der eingangs genannten Art die Breite der Rille größer ist als die normale Breite der Rille einer Rillenschiene und daß an der Außenfläche der Rille ein Profilstreifen aus elastischem Werkstoff befestigt ist, mit einer solchen Dicke, daß der Abstand zwischen dem Profilstreifen und der Innenfläche der Rille der normalen Breite der Rille einer Rillenschiene entspricht.
Beim Anlaufen des Spurkranzes des Rades eines über die Rillenschiene fahrenden Schienenfahrzeugs an den Profilstreifen weicht dieser infolge seiner Elastizität zurück, so daß sich nur ein verhältnismäßig geringer Druck zwischen Spurkranz und Profilstreifen aufbauen kann. Es entstehen dabei keine Vibrationen und somit kein Geräusch. Ferner tritt nur eine geringe Reibung und dadurch nur ein geringer Verschleiß an der Schiene und am Spurkranz des Rades auf. Der an dem Profilstreifen auftretende - ebenfalls nur geringe - Verschleiß ist ohne Bedeutung, da der Profilstreifen sehr leicht ausgewechselt werden kann.
Damit der Profilstreifen aus nicht zu weichem Werkstoff bestehen muß, ist zweckmäßigerweise der Profilstreifen als Hohlprofil ausgebildet.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberseite der Rille durch einen weiteren Profilstreifen aus elastischem Werkstoff abgeschlossen, wobei der Werkstoff des weiteren Profilstreifens erheblich weicher ist als der Werkstoff des an der Außenfläche der Rille befestigten Profilstreifens. Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rillenschiene bietet die Rillenschiene den darüber hinwegfahrenden leichteren Straßenfahrzeugen, beispielsweise Fahrrädern, eine geschlossene Oberfläche.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der an der Außenfläche der Rille befestigte Profilstreifen und der weitere Profilstreifen Bestandteile eines die gesamte Rille ausfüllenden, kastenförmigen Hohlprofils. Ein solches Hohlprofil ist leicht herzustellen und leicht in die Rille der Rillenschiene einzusetzen.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Profilstreifen und/oder der weitere Profilstreifen durch mindestens eine Gewebeeinlage verstärkt. Dadurch wird die Lebensdauer der Profilstreifen wesentlich verlängert.
Um sicherzustellen, daß das durch die Profilstreifen gebildete kastenförmige Hohlprofil nach dem Überrollen des Rades eines Schienenfahrzeugs sofort wieder seine ursprüngliche Form annimmt, ist das kastenförmige Hohlprofil an seinen beiden Enden luftdicht verschlossen.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anzuwenden bei mit elastischen Zwischenlagen versehene Rillenschienen. In diesem Falle ist der Profilstreifen mit der auf der Seite der Rille befindlichen elastischen Zwischenlage einstückig ausgebildet.
Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß auf derjenigen Seite des Schienenkopfes, auf der der Spurkranz des Rades eines über die Rillenschiene fahrenden Schienenfahrzeugs entlangläuft, in an sich bekannter Weise ein Streifen aus hochverschleißfestem Werkstoff aufgebracht ist. An einer so gestalteten Rillenschiene entsteht durch das Anlaufen des Spurkranzes fast überhaupt kein Verschleiß mehr.
Bekannt ist das vorgenannte Merkmal bei Normalschienen aus der DE-A- 2 161 965. Hierbei ist die seitliche Führungsfläche einer Normalschiene mit einer Ausnehmung versehen, die durch Aufschweißen eines Schweißdrahtes oder Schweißbandes ausgefüllt wird. Eine Normalschiene ist hinsichtlich des Verschleißes mit einer Rillenschiene nicht vergleichbar, da die beiden Schienenarten unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
Damit auch der Verschleiß des Profilstreifens in sehr engen Grenzen gehalten wird, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auf der der Rille zugewandten Außenfläche des Profilstreifens ein Streifen aus hochverschleißfestem Werkstoff aufgebracht. Gleichzeitig wird auch der Verschleiß an dem Spurkranz des über die Rillenschiene hinwegrollenden Rades weiter vermindert.
Eine derartige Verschleißminderung kann auch dadurch erzielt werden, daß in die Profilstreifen in bestimmtem Abständen Nieten aus hochverschleißfestem Werkstoff eingesetzt sind, deren Köpfe sich auf der der Rille zugewandten Außenfläche des Profilstreifens befinden.
Zweckmäßigerweise bestehen die auf einer Seite des Schienenkopfes und/oder die auf der der Rille zugewandten Außenfläche des Profilstreifens aufgebrachten Streifen bzw. die in die Profilstreifen eingesetzten Nieten aus einem Niederdruck-Polyäthylen.
Bei einem weiteren Merkmal der Erfindung sind - wie an sich bekannt - in die Lauffläche der Rillenschiene schräg verlaufende, sich über die gesamte Breite der Lauffläche erstreckende Streifen eingesetzt, deren Härte größer bzw. kleiner ist als die Härte der Lauffläche der Schiene. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird die Riffelbildung auf der Lauffläche der Rillenschiene verhindert oder zumindest erheblich verzögert.
Auch das vorgenannte Merkmal ist bei Normalschienen bereits bekannt, und zwar aus der DE-A- 2 161 965 und der GB-A-1 112 870. In beiden Fällen weist die Lauffläche der Normalschiene eine Ausnehmung auf, die durch Aufschweißen eines Schweißdrahtes oder Schweißbandes ausgefüllt wird.
Damit die jeweils die Rillenschiene berührende Fläche des die Schiene überrollenden Rades eines Schienenfahrzeugs immer teilweise auf mindestens einem der Stege aufliegt, sind - wie ebenfalls an sich bekannt - der Winkel, den die Stege mit einer in Schienenlängsrichtung verlaufenden Geraden bilden, und der Abstand der Stege voneinander so gewählt, daß jede quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende Gerade mindestens einen der Stege schneidet.
Die Stege sind zweckmäßigerweise aus einem hochdruckfesten Kunststoff gebildet.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1: den oberen Teil einer einteiligen Rillenschiene im Querschnitt;
Fig. 2: eine zweiteilige Rillenschiene im Querschnitt;
Fig. 3: eine mehrteilige, elastisch gelagerte Rillenschiene, im Querschnitt;
Fig. 4: eine zur Bildung einer Rillenschiene dienende Normalschiene im Querschnitt;
Fig. 5: einen Abschnitt der in Fig. 4 dargestellten Schiene in Draufsicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Rillenschiene 1 besitzt eine Rille 2 mit der Breite B, an deren Außenfläche 2a ein Profilstreifen 3 befestigt ist. Der Profilstreifen 3 ist als Hohlprofil ausgebildet. Die Dicke (D) des Profilstreifens 3 ist so bemessen, daß der Abstand A zwischen dem Profilstreifen 3 und der Innenfläche 2i der Rille 2 der Breite einer normalen Rillenschiene entspricht.
Die Oberseite der Rille 2 der in Fig. 1 dargestellten Rillenschiene 1 ist durch einen weiteren Profilstreifen 4 abgeschlossen. Der an der Außenfläche 2a der Rille 2 befestigte Profilstreifen 3 und der weitere Profilstreifen 4 können - wie mit strichpunktierten Linien angedeutet - Bestandteile eines die gesamte Rille 2 ausfüllenden, kastenförmigen Hohlprofils 5 sein.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Rillenschiene, die aus einer Normalschiene 11 und einem Formteil 12 gebildet ist, ist der Profilstreifen 3.1 mit einem Ansatz 6 versehen, der das die Rille 2.1 an einer Seite begrenzende Formteil 12 übergreift. Außerdem ist der Profilstreifen 3.1 mit einer sich bis zu der Normalschiene 11 erstreckenden Verlängerung 7 versehen, die einen Wulst 8 aufweist, der beim Verbinden des Formteils 12 mit der Normalschiene 11 mittels der Schraube 9 von dem Formteil 12 gegen die Normalschiene 11 gedrückt wird.
Auf die der Rille 2.1 der in Fig. 2 dargestellten Rillenschiene zugewandte Fläche des Profilstreifen 3.1 ist ein Streifen 13 aus hochverschleißfestem Werkstoff aufgebracht. Mit einem weiteren Streifen 14 aus hochverschleißfestem Werkstoff ist die der Rille 2.1 zugewandte Seitenfläche des Schienenkopfes 15 versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Streifen 13 und 14 schwalbenschwanzartig mit dem Profilstreifen 3.1 bzw. dem Schienenkopf 15 verbunden. Die Verbindung kann aber auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch Schrauben, Nieten, Kleber o. dgl..
In Fig. 3 ist eine Rillenschiene 21 dargestellt, die mit elastischen Zwischenlagen 22, 23 versehen ist. In diesem Falle ist der Profilstreifen 3.2 mit der auf der Seite der Rille 2.2 befindlichen elastischen Zwischenlage 22 einstückig ausgebildet.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine zur Bildung einer Rillenschiene dienende Normalschiene 25, in deren Lauffläche schräg verlaufende, sich über die gesamte Breite der Lauffläche erstreckende Stege 26 eingesetzt sind. Dabei kann die Befestigung der Stege 26 durch einen schwalbenschwanzartigen Sitz, durch Kleben, Nieten, Schrauben o. dgl. erfolgen. Die Stege 26, die einen Abstand A voneinander aufweisen, bilden mit einer in Schienenlängsrichtung verlaufenden Geraden G1 einen Winkel W. Der Winkel W und der Abstand A sind so gewählt, daß jede quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende Gerade G2 mindestens einen der Stege 26 schneidet.

Claims

Als Rillenschiene gestaltete Schiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der Rille (2) größer ist als die normale Breite der Rille einer Rillenschiene und daß an der Außenfläche (2a) der Rille (2) ein Profilstreifen (3) aus elastischem Werkstoff befestigt ist, mit einer solchen Dicke (D), daß der Abstand (A) zwischen dem Profilstreifen (3) und der Innenfläche (2i) der Rille (2) der normalen Breite der Rille einer Rillenschiene entspricht.
Rillenschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstreifen (3) als Hohlprofil ausgebildet ist.
Rillenschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Rille (2) durch einen weiteren Profilstreifen (4) aus elastischem Werkstoff abgeschlossen ist.
Rillenschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des weiteren Profilstreifens (4) erheblich weicher ist als der Werkstoff des an der Außenfläche (2a) der Rille (2) befestigten Profilstreifens (3).
Rillenschiene nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Außenfläche (2a) der Rille (2) befestigte Profilstreifen (3) und der weitere Profilstreifen (4) Bestandteile eines die gesamte Rille (2) ausfüllenden, kastenförmigen Hohlprofils (5) sind.
Rillenschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstreifen (3) und/oder der weitere Profilstreifen (4) durch mindestens eine Gewebeeinlage verstärkt ist.
Rillenschiene nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kastenförmige Hohlprofil (5) an seinen beiden Enden luftdicht verschlossen ist.
Rillenschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenschiene (21) mit elastischen Zwischenlagen (22, 23) versehen ist und daß der Profilstreifen (3.2) mit der auf der Seite der Rille (2.2) befindlichen elastischen Zwischenlage (22) einstückig ausgebildet ist.
Rillenschiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf derjenigen Seite des Schienenkopfes (15), auf der der Spurkranz des Rades eines über die Schiene fahrenden Schienenfahrzeugs entlangläuft, in an sich bekannter Weise ein Streifen (14) aus hochverschleißfestem Werkstoff aufgebracht ist.
Rillenschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Rille (2.1) zugewandten Außenfläche des Profilstreifens (3.1) ein Streifen (13) aus hochverschleißfestem Werkstoff aufgebracht ist.
Rillenschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Profilstreifen (3.1) in bestimmten Abständen Nieten aus hochverschleißfestem Werkstoff eingesetzt sind, deren Köpfe sich auf der der Rille (2.1) zugewandten Außenfläche des Profilstreifens (3.1) befinden.
Rillenschiene nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (13, 14) bzw. die Nieten aus einem Niederdruck-Polyäthylen bestehen.
Rillenschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß - wie an sich bekannt - in die Lauffläche der Schiene (25) schräg verlaufende, sich über die gesamte Breite der Lauffläche erstreckende Streifen (26) eingesetzt sind, deren Härte größer oder kleiner ist als die Härte der Lauffläche der Schiene (25).
Rillenschiene nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß - wie ebenfalls an sich bekannt - der Winkel (W), den die Streifen (26) mit einer in Schienenlängsrichtung verlaufenden Geraden (G1) bilden, und der Abstand (A) der Streifen (26) voneinander so gewählt sind, daß jede quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende Gerade (G2) mindestens einen der Streifen (26) schneidet.
Rillenschiene nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (26) aus einem hochdruckfesten Kunststoff gebildet sind.