EP0552788B1 - Schwelle für Schienen eines Oberbaus für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Schwelle für Schienen eines Oberbaus für Schienenfahrzeuge Download PDF

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EP0552788B1
EP0552788B1 EP93100937A EP93100937A EP0552788B1 EP 0552788 B1 EP0552788 B1 EP 0552788B1 EP 93100937 A EP93100937 A EP 93100937A EP 93100937 A EP93100937 A EP 93100937A EP 0552788 B1 EP0552788 B1 EP 0552788B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeper
sections
section
another
threshold
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93100937A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0552788A1 (de
Inventor
Sebastian Benenowski
Albrecht Demmig
Hans-Ulrich Dietze
Alfred Kais
Erich Nuding
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Butzbacher Weichenbau GmbH
Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Original Assignee
Voestalpine BWG GmbH
Butzbacher Weichenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine BWG GmbH, Butzbacher Weichenbau GmbH filed Critical Voestalpine BWG GmbH
Publication of EP0552788A1 publication Critical patent/EP0552788A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/22—Special sleepers for switches or crossings; Fastening means therefor

Definitions

  • the invention relates to a sleeper for rails of a superstructure for rail vehicles, in particular a long sleeper for receiving sections of at least three rails, the sleeper consisting of at least two sections which are connected or merged into one another, while maintaining or essentially maintaining the distance between them the rails are movable relative to each other in the vertical direction.
  • the sleepers which can be any, i.e. steel, concrete, wood or otherwise used sleepers, vibrate naturally, which can result in resonances that result in the substructure being changed like a ballast bed , which in turn causes the threshold and thus the rail to be lowered.
  • this lowering does not take place uniformly over the length of the threshold, so that driving conditions that lead to hazards can occur.
  • DE 40 04 452 A1 discloses a method for the stable laying of at least three tracks which are laid at a short distance from one another. Over-long sleepers are used, which alternately hold a different number of rail tracks. According to DE 38 29 659 A1 prestressed concrete sleepers are coupled over their end areas receiving sleeves. According to DE 91 06 438 U1, Y sleepers are used to store rails.
  • a railroad tie is known from CH 621 832 A5, which consists of two sleeper parts which are positively connected to one another. Each sleeper part takes on a track.
  • the threshold known from DK 15243 consists of two parts that are connected to each other via a hinge. This allows a relative movement about a horizontal axis. In the case of a two-part crossbar made of reinforced concrete or prestressed concrete, which can be found in DD 46 290, the two equally long sleeper parts are connected by a vertical blade joint in order to achieve flexibility in a vertical plane.
  • DE-PS 482 003 In order to enable a relative movement between two sections of a sleeper receiving a track around a vertical axis, it is proposed according to DE-PS 482 003 to provide the sleeper sections with projections which are connected to one another via a pivot.
  • DE-PS 805 649 describes a prestressed concrete sleeper consisting of two sections, the sections having metal plates in the joint area, between which balls are arranged. A certain degree of articulation of the sections can be achieved by the balls.
  • a railroad tie consisting of several, preferably three, single links can be found in DE-PS 955 776.
  • a concrete sleeper consisting of several sections is known from US Pat. No. 1,602,673, the individual sections being connected via metal rods passing through them.
  • US 1,364,067 iron sleepers are provided, some of which have a double-T profile.
  • US 1,681,871 discloses a T-shaped iron sleeper for receiving rails, the sleeper itself consisting of two sections which are connected by means of a U-shaped connecting element which extends along the webs of the T-profile.
  • a articulated connection between sections of a threshold is known from US 1,346,651.
  • No. 1,367,265 proposes a threshold consisting of three sections with a semicircular cross section, which are connected via metal strips which extend in the apex region of the sections.
  • FR 401.332 a continuous threshold is provided, which has a slot-shaped recess in the middle area.
  • No. 1,329,648 has a cutout in the middle area in order to achieve a certain elasticity between the sleeper sections.
  • the present invention is inter alia based on the problem of creating track-like conditions wherever, for example, where additional track components such as wheel links or frogs change the stiffness of the rails and / or a change in thresholds, particularly in relation to the depression, to create track-like conditions, i.e. on the one hand there is a constant depression for each of the rails arranged on a threshold and on the other hand it is ensured that track-like conditions prevail regardless of the static and dynamic loads.
  • the latter means that the elastic behavior in the vertical direction is largely unchanged under static and dynamic loads.
  • the invention is also based on the problem, in particular, of designing long sleepers in such a way that the vibrations generated in them do not lead to a change in the position of the sleepers, that is to say a permanent influence on the substructure.
  • the problem is solved according to the invention in that the threshold sections have different natural frequencies in such a way that vibration is damped when the threshold sections are set in vibration.
  • a threshold is divided into sub-sections at the same time decoupling them in such a way that there is symmetrical behavior, that is to say that track-like conditions are set in the regions in which a plurality of rails running side by side are arranged on threshold sections.
  • this decoupling however, directional stability is ensured since the threshold sections continue to be connected to one another.
  • the decoupling enables a relative movement in the vertical direction, the rail sections being able to be offset and / or inclined relative to one another depending on their loads.
  • Decoupling and relative movement of the sleeper sections to one another can take place in such a way that the rails arranged on the sleeper sections each have essentially the same indentation numbers, ie show the symmetrical behavior already mentioned with static or dynamic loads.
  • the same depression does not necessarily take place solely through the decoupled sleeper sections, but also through the possibly required intermediate layers between the rail and sleeper section, which are designed to be damping and resilient in the desired extent and required by the respective track conditions, without any adverse vibration behavior occurring.
  • the damping of the respective intermediate layer depends on the vertical section modulus of the respective rails or the respective pair of rails.
  • the intermediate layer can be arranged, for example, between the rail and the ribbed plate or between the latter and the threshold.
  • a threshold made of metal with an upper flange, web and foot, preferably in the form of at least one double-T beam is characterized in that the sections of the threshold essentially have a common upper flange or at least one connecting the respective upper flange Element are connected.
  • the threshold for dividing into the threshold sections, that is, for decoupling them, the lower flange and web can be cut out in one plane as if milled out. Consequently, the sleeper sections merge into one another via a common upper flange, the transition region acting as a kind of leaf spring, so that the desired relative adjustability of the rail sections in the vertical direction is made possible.
  • the sleeper sections are also possible not to form the sleeper sections with a continuous upper flange, but to produce them as separate elements, which are, however, connected to one another via connecting elements which extend along the outer surfaces of the respective upper flanges.
  • connection can follow in an articulated manner.
  • the connecting elements can engage with the upper flanges via a toothing in order to allow a simple change in the distance between the sleeper sections.
  • the projections or teeth on one sleeper section have different distances from those of the other sleeper section.
  • the threshold sections have different lengths, each threshold section having different natural vibrations with wavelengths ⁇ 1 or ⁇ 2 , the wavelength ⁇ 1 of the longer section being able to deviate from that of the shorter section, preferably being smaller. If the longer section is caused to vibrate when a vehicle is driven through, this is transferred to the shorter section. Due to the different wavelengths and the respective natural vibrations, these are influenced by one another in such a way that vibration damping is effected, that is to say the entire threshold is damped, as a result of which there is no permanent influence on the substructure.
  • the measures according to the invention also result in advantages in terms of assembly. Normally, long sleepers have to be arranged on site and the rails then attached to them. Because of the invention The proposed subdivision of the long sleepers can be largely preassembled in the manufacturing plant, since the remaining sleeper section lengths can in principle be transported without any problems with rails fastened on them, with of course there having to be a detachable connection between the sleeper sections.
  • the invention is to be explained on the basis of a switch, so that there is also no restriction. Rather, the invention relates to any track areas in which sections of more than two rails are normally to be arranged on a sleeper.
  • Fig. 1 is a plan view of a section of a switch, the rails (1) and (3) form the main track and the rails (2) and (4) form the siding.
  • asymmetrical loads are applied to the sleepers, because among other things the stiffness of the rails is different, depending on whether a rail section is e.g. a wheel handlebar or a frog tip or no additional track part is assigned at all. This asymmetrical load results in different depressions in the substructure, as will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the long or mono threshold (12) is asymmetrically loaded in the area of the section BB.
  • the rail (1) has a wheel control arm (14), the rail (3) designed as the centerpiece tip (16) and the rail (4) are in turn assigned a wheel control arm (18). This results in different depressions for the rails (1) and (3) depending on the path (s), which changes suddenly at the beginning of the wheel control arm or the frog area or at the end thereof. This is illustrated on the basis of the basic representations in FIGS. 7 and 8.
  • the sleepers in the area of the track in which several rails run next to one another and sections of which are arranged on a sleeper, are developed in such a way that conditions similar to tracks occur everywhere in the entire area, i.e. before, in and after the switch, i.e. those that prevail in the threshold (10).
  • This decoupling with simultaneous permanent connection between the threshold sections (22) and (24) is indicated in the figures by a hatched area in the long sleepers (20) and is generally provided with the reference symbol (28).
  • Fig. 6 can also be seen that between the threshold section surface and rail (1), (3) and (4), namely between these receiving and unspecified ribbed plates and the facing surfaces of the threshold sections (22) and (24) intermediate layers are arranged, which have different damping properties depending on the vertical moment of resistance of the respective rails or the pair of rails with the aim that the depression of the rail or the pair of rails, which are absorbed by the respective threshold section and the intermediate layer, which corresponds to the normal track.
  • Corresponding intermediate layers have the reference symbols (19), (21) and (23) in FIG. 6.
  • An elastic layer can also be vulcanized on or on.
  • FIG. 10 to 12 illustrate the position of the sections (22) and (24) in the unloaded state (Fig. 10) and in the loaded state (Fig. 11 and 12), the sections (22) and (24) offset to one another (FIG. 11) or inclined to one another (FIG. 12).
  • connection between the sleeper sections (22) and (24) takes place according to FIG. 13 (top view) and FIGS. 14 to 16 (side view) by means of oscillating metal connections (35) which are formed by the respective end faces of the sleeper sections facing each other and not described in more detail ( 22) and (24).
  • This type of connection also enables an inclination or a step-like progression between these (FIGS. 15 and 16) in order, depending on the respective load, to be static, whether dynamic or even, and thus the desired to achieve a constant depression.
  • connection (36) which is designed as a double joint.
  • the pivot axes (38) and (40) run horizontally, that is to say parallel to the upper sides (32) and (34), as the comparison between the top view according to FIG. 17 and the side views of FIGS. 18 and 20 illustrates.
  • a connection between the threshold sections (22) and (24) can also take place via a toothing (42).
  • a connection (44) according to FIGS. 22 and 23 comprises plate-shaped elements (54) running parallel to the sides (46) or (48) and (50) or (52) of the threshold sections (22) and (24). and (56) which are connected via the threshold sections (22) and (50) horizontally penetrating pins (58) and (60), which in turn are surrounded by rubber sleeves (62) and (64).
  • the horizontal course (see side view Fig. 22) of the pin elements (58) and (60) also makes it possible to adjust the sections (22) and (24) in the vertical direction, that is to say a desired decoupling, uni-uniform depressions with static and dynamic Loads, that is to say to achieve essentially the same elasticity behavior in the vertical direction.
  • decoupling options can also be provided, which are to be explained with reference to FIGS. 28 to 39.
  • a threshold (74) of a length (L) is divided into sections (76) and (78) of the lengths (L1) and (L2), the section (76) of the length (L1) being longer than the section (78) of the Length (L2).
  • the threshold (74) consists of two double T-beams (80) and (82) arranged next to one another, each consisting of an upper flange (84), a web (86) and a lower flange or foot (88).
  • the plate element (94) is connected to the upper flange (84) by means of screws, which in turn are secured against uncontrolled loosening by means of locking plates (98).
  • the intermediate layer (96) can consist of a PUR elastomer or another suitable damping material.
  • FIGS. 35 to 39 The exemplary embodiment of FIGS. 35 to 39 is intended to illustrate that the sections (76) and (78) of the threshold (74) can be spaced apart, a connection being made via a joint (100).
  • a joint 100
  • Double T-beams (80) and (82) which together form the threshold (74), are associated with such an articulated connection (100), as is also illustrated by the sectional view according to FIG. 36.
  • the articulated connection (100) essentially takes place through a double-conical steel sleeve (102) which starts from a web (104) which in turn connects with the top of the upper flange (106) of the sleeper section (76) via e.g. Is screwed.
  • Extending in the double-conical sleeve (102) are two bushings (108) and (110) made of vibrating metal, which in turn are penetrated by a nut (112) which is connected to legs (114) and (116) which are from the top (118) of the upper flange (120) of the sleeper section (78) extend and are screwed to it.
  • the sectional view along the line B-B thus shows that a threshold (122) arranged there shows natural vibrations which, compared to those of the threshold (120), has a larger wavelength with a simultaneously lower frequency. At the same time, however, the amplitude increases noticeably, provided the same energy input is assumed. If the threshold (122) is now brought into resonance, there is a risk that, due to its vibration behavior, the substructure will be influenced in such a way that there will be a permanent change, e.g. the ballast bed loosens and thus opens up the possibility of the threshold (120) itself sinking undesirably.
  • sections (76) and (78) Due to the decoupling of sections (76) and (78), vibrations are formed in the longer section (76) with a different (e.g. smaller) wavelength and also different (e.g. larger) frequency compared to that of section (78). If the section (76) is excited in vibration when passing through the track formed by the rails (1) and (3), this vibration is transferred to the section (78), in which a vibration of a different frequency and wavelength is formed. At the same time However, the different vibrations of sections (76) and (78) influence each other due to their coupling to one another, so that there is vibration damping, which leads to extremely strong damping of the vibrations, so that extremely small amplitudes can only form, which in turn Can not influence the substructure sustainably.
  • the different vibrations of sections (76) and (78) influence each other due to their coupling to one another, so that there is vibration damping, which leads to extremely strong damping of the vibrations, so that extremely small amplitudes can only form, which in turn Can not
  • the joint (100) can be designed in such a way that the element (122) extending from the section (78) has two legs spaced apart from one another and running perpendicular to the flange surface of the sleeper, from which bolts (124) aligned with one another originate in one of those engaging with the threshold portion (76) connected element (126) outgoing socket (128).
  • a liner made of elastic material can be present between the bolts (124) on the one hand and between these and the bushing (128) on the other hand.
  • the elements (122) and (126) are connected to the threshold sections (76) and (78) by screws.
  • the superimposed surfaces of the elements (122) and (126) and the upper sides of the flanges of the sleeper sections (76 ) and (78) into each other via a toothing, which can be seen enlarged from FIGS. 49 and (50).
  • the distance a of the unspecified projections of the toothing between the element (126) and the sleeper section (76) is greater than the distance b of the toothing between the element (122) and the sleeper section (78).

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwelle für Schienen eines Oberbaus für Schienenfahrzeuge, insbesondere Langschwelle zur Aufnahme von Abschnitten von zumindest drei Schienen, wobei die Schwelle aus zumindest zwei miteinander verbundenen oder ineinander übergehenden Abschnitten besteht, die unter Beibehaltung oder im wesentlichen unter Beibehaltung des Abstandes zwischen den Schienen in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegbar sind.
  • Außerhalb des normalen Gleises des Bahnoberbaus, also insbesondere in Weichen- oder Kreuzungsbereichen oder überall dort, wo mehrere Schienen dicht nebeneinander verlaufen, gelangen grundsätzlich Mono-Schwellen zum Einsatz, auf denen Abschnitte mehrerer nebeneinander verlaufender Schienen befestigt werden. Dabei erfolgt grundsätzlich eine unsymmetrische Belastung, da zum Beispiel Schienen im Radlenker- oder Herzstückbereich steifer als andere ausgebildet sind, so daß sich bei insbesondere hohen dynamischen Belastungen eine geringere Einsenkung ergibt. Hierdurch wird der Fahrkomfort negativ beeinflußt.
  • Beim Durchfahren entsprechender Gleisabschnitte gelangen die Schwellen, bei denen es sich um beliebige, also Stahl-, Beton-, Holz- oder ansonsten verwendete Schwellen handeln kann, in Eigenschwingungen, die bei sich einstellenden Resonanzen dazu führen können, daß der Unterbau wie Schotterbett verändert wird, wodurch wiederum ein Absenken der Schwelle und damit der Schiene erfolgt. Dieses Absenken erfolgt jedoch nicht über die Länge der Schwelle gleichmäßig, so daß sich zu Gefährdungen führende Fahrbedingungen einstellen können.
  • Aus der DE 40 04 452 A1 ist ein Verfahren zum spurstabilen Verlegen von zumindest drei mit geringem Abstand voneinander verlegten Gleisen bekannt. Dabei werden überlange Schwellen verwendet, die abwechselnd eine unterschiedliche Anzahl von Schienensträngen halten. Nach der DE 38 29 659 A1 werden Spannbetonschwellen über deren Stirnbereiche aufnehmende Muffen gekoppelt. Um Schienen zu lagern, werden nach dem DE 91 06 438 U1 Y-Schwellen verwendet. Aus der CH 621 832 A5 ist eine Eisenbahnschwelle bekannt, die aus zwei Schwellenteilen besteht, die formschlüssig miteinander verbunden sind. Jedes Schwellenteil nimmt dabei ein Gleis auf. Die aus der DK 15243 bekannte Schwelle besteht aus zwei Teilen, die über ein Scharnier miteinander verbunden sind. Hierdurch ist eine Relativbewegung um eine horizontal verlaufende Achse möglich. Bei einer aus der DD 46 290 zu entnehmenden zweiteiligen Querschwelle aus Stahl- oder Spannbeton erfolgt eine Verbindung der beiden gleichlangen Schwellenteile durch einen vertikalen Blattstoß, um eine Gelenkigkeit in einer vertikalen Ebene zu erzielen.
  • Um eine Relativbewegung zwischen zwei jeweils ein Gleis aufnehmenden Abschnitten einer Schwelle um eine vertikal verlaufende Achse zu ermöglichen, wird nach der DE-PS 482 003 vorgeschlagen, die Schwellenabschnitte mit Auskragungen zu versehen, die über einen Drehzapfen miteinander verbunden sind. In der DE-PS 805 649 ist eine aus zwei Abschnitten bestehende Spannbetonschwelle beschrieben, wobei die Abschnitte im Stoßbereich Metallplatten aufweisen, zwischen denen Kugeln angeordnet sind. Durch die Kugeln kann eine gewisse Gelenkigkeit der Abschnitte erzielt werden. Eine aus mehreren, vorzugsweise drei Einzelgliedern bestehende Eisenbahnschwelle ist der DE-PS 955 776 zu entnehmen. Eine aus mehreren Abschnitten bestehende Betonschwelle ist aus der US 1,602,673 bekannt, wobei die einzelnen Abschnitte über diese durchsetzende Metallstäbe verbunden sind. Nach der US 1,364,067 sind Eisenschwellen vorgesehen, die teilweise ein Doppel-T-Profil aufweisen. Die US 1,681,871 offenbart eine T-förmige Eisenschwelle zur Aufnahme von Schienen, wobei die Schwelle selbst aus zwei Abschnitten besteht, die mittels eines im Schnitt U-förmigen Verbindungselementes verbunden sind, das sich entlang der Stege des T-Profils erstreckt. Eine gelenkige Verbindung zwischen Abschnitten einer Schwelle ist aus der US 1,346,651 bekannt. In der US 1,367,265 wird eine aus drei Abschnitten bestehende Schwelle halbkreisförmigen Querschnitts vorgeschlagen, die über im Scheitelbereich der Abschnitte sich erstreckende Metallstreifen verbunden sind. Nach der FR 401,332 ist eine durchgehende Schwelle vorgesehen, die im Mittenbereich eine schlitzförmige Aussparung aufweist. Eine im Schnitt T-förmige und aus Metall bestehende Schwelle nach der US 1,329,648 weist im Mittenbereich eine Aussparung auf, um eine gewisse Elastizität zwischen den Schwellenabschnitten zu erreichen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt u.a. das Problem zugrunde, überall dort, wo zum Beispiel durch zusätzliche Gleiskomponenten wie in Weichenbereichen durch Radlenker bzw. Herzstücke die Steifigkeit der Schienen verändert und/oder durch Veränderung der Schwellen eine Änderung insbesondere in bezug auf die Einsenkung erfolgt, gleisähnliche Bedingungen zu schaffen, daß also einerseits eine gleichbleibende Einsenkung für jede der auf einer Schwelle angeordneten Schiene erfolgt und andererseits sichergestellt ist, daß unabhängig von den statischen und dynamischen Belastungen gleisähnliche Bedingungen herrschen. Letzteres bedeutet, daß bei statischen und dynamischen Belastungen ein weitgehend unverändertes Elastizitätsverhalten in vertikaler Richtung vorliegt.
  • Der Erfindung liegt aber auch das Problem zugrunde, insbesondere Langschwellen derart auszubilden, daß die in diesen erzeugten Schwingungen nicht dazu führen, daß eine Lageveränderung der Schwellen, also bleibende Beeinflussung des Unterbaus erfolgt.
  • Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwellenabschnitte unterschiedliche Eigenfrequenzen derart aufweisen, daß bei in Schwingung versetzten Schwellenabschnitten eine Schwingungstilgung erfolgt.
  • Erfindungsgemäß erfolgt eine Aufteilung einer Schwelle in Teilabschnitte unter gleichzeitiger Entkopplung dieser derart, daß sich ein symmetrisches Verhalten ergibt, daß also in den Bereichen, in denen auf Schwellenabschnitte mehrere nebeneinander verlaufende Schienen angeordnet sind, gleisähnliche Bedingungen einstellen. Trotz dieser Entkopplung ist jedoch eine Spurtreue sichergestellt, da die Schwellenabschnitte weiterhin untereinander verbunden bleiben. Allerdings ist durch die Entkopplung eine Relativbewegung in vertikaler Richtung möglich, wobei die Schienenabschnitte in Abhängigkeit von ihren Belastungen versetzt und/oder geneigt zueinander verlaufen können.
  • Unabhängig von der Verbindungsart zwischen den Schwellenabschnitten weisen diese unterschiedliche Eigenfrequenzen derart auf, daß bei in Schwingung versetzten Abschnitten eine gegenseitige Beeinflussung derart erfolgt, daß eine Schwingungstilgung hervorgerufen wird. Durch diese Maßnahmen ist eine Schwingungsdämpfung in einem Umfang erreichbar, daß bleibende Veränderungen des Unterbaus ausgeschlossen sind.
  • Eine Entkopplung und Relativbewegung der Schwellenabschnitte zueinander kann derart erfolgen, daß die auf den Schwellenabschnitten angeordneten Schienen jeweils im wesentlichen gleiche Einsenkungszahlen aufweisen, also das bereits angesprochene symmetrische Verhalten bei statischen bzw. dynamischen Belastungen zeigen. Die gleiche Einsenkung erfolgt dabei nicht notwendigerweise allein durch die entkoppelten Schwellenabschnitte, sondern auch durch die gegebenenfalls erforderlichen Zwischenlagen zwischen Schiene und Schwellenabschnitt, die im gewünschten und von den jeweiligen Gleisbedingungen erforderlichen Umfang dämpfend nachgiebig ausgebildet sind, ohne daß sich ein nachteiliges Schwingungsverhalten einstellt. Die Dämpfung der jeweiligen Zwischenlage hängt dabei von dem vertikalen Widerstandsmoment der jeweiligen Schienen bzw. des jeweiligen Schienenpaares ab. Die Zwischenlage kann z.B. zwischen Schiene und Rippenplatte oder zwischen dieser und der Schwelle angeordnet sein.
  • Die Schwellenabschnitte können zueinander beabstandet verlaufen, wobei eine Verbindung untereinander durch z.B. Gelenke, biegsame plattenförmige Elemente oder z.B. Schwingmetallzwischenlagen erfolgen kann. Auch eine Verzahnung zwischen den Abschnitten oder die Ausbildung einer stufenförmigen Stoßlinie zwischen den Abschnitten ist möglich, wobei im letzteren Fall zumindest abschnittsweise im Bereich der Stoßlinie ein eine Schwingungsdämpfung hervorrufendes Material angeordnet ist.
  • Ferner zeichnet sich eine Schwelle aus Metall mit oberem Flansch, Steg und Fuß, vorzugsweise in Form von zumindest einem Doppel-T-Träger dadurch aus, daß die Abschnitte der Schwelle im wesentlichen über einen gemeinsamen oberen Flansch oder über zumindest ein den jeweiligen oberen Flansch verbindendes Element verbunden sind. Dabei kann die Schwelle zur Aufteilung in die Schwellenabschnitte, also zur Entkopplung dieser der untere Flansch und Steg in einer Ebene ausgeschnitten wie ausgefräst sein. Folglich gehen die Schwellenabschnitte über einen gemeinsamen oberen Flansch ineinander über, wobei der Übergangsbereich die Funktion einer Art Blattfeder ausübt, so daß die gewünschte relative Verstellbarkeit der Schienenabschnitte in vertikaler Richtung ermöglicht wird.
  • Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Schwellenabschnitte nicht mit einem durchgehenden oberen Flansch auszubilden, sondern als getrennte Elemente herzustellen, die jedoch über Verbindungselemente miteinander verbunden sind, die sich entlang der äußeren Flächen der jeweiligen oberen Flansche erstrecken.
  • Die Verbindung kann dabei gelenkig eifolgen.
  • Ferner können die Verbindungselemente mit den oberen Flanschen über eine Verzahnung in Eingriff gelangen, um auf einfache Weise eine Änderung des Abstandes zwischen den Schwellenabschnitten zu ermöglichen. Um die Abstandsveränderung auch in kleinen Stufen vornehmen zu können, ist nach einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die auf einem Schwellenabschnitt vorhandenen Vorsprünge oder Zähne von denen des anderen Schwellenabschnitts abweichende Abstände aufweisen.
  • Auch besteht die Möglichkeit, die Verbindung über ein Plattenelement zu bewirken, wobei zwischen diesem und dem oberen Flansch eine Zwischenschicht aus dämpfendem Material angeordnet sein sollte, um zusätzlich eine Schwingungsdämpfung zu erzielen.
  • Um die gewünschte Schwingungsdämpfung hervorzurufen, weisen die Schwellenabschnitte unterschiedliche Längen auf, wobei jeder Schwellenabschnitt voneinander abweichende Eigenschwingungen mit Wellenlängen λ1 bzw. λ2 aufweist, wobei die Wellenlänge λ1 des längeren Abschnittes von der des kürzeren Abschnittes abweichen kann, vorzugsweise kleiner ist. Wird nun bei einem Durchfahren eines Fahrzeuges der längere Abschnitt in Schwingung versetzt, so überträgt sich diese auf den kürzeren Abschnitt. Aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen und der jeweiligen Eigenschwingungen erfolgt eine Beeinflussung dieser untereinander derart, daß eine Schwingungstilgung bewirkt wird, daß also die gesamte Schwelle gedämpft wird, wodurch eine bleibende Beeinflussung des Unterbaus ausgeschlossen wird.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergeben sich jedoch auch montagemäßig Vorteile. Normalerweise müssen vor Ort Langschwellen angeordnet und auf diesen sodann die Schienen befestigt werden. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Unterteilung der Langschwellen kann eine weitgehende Vormontage im Herstellungswerk erfolgen, da die verbleibenden Schwellenabschnittlängen mit auf diesen befestigten Schienen grundsätzlich problemlos transportiert werden können, wobei selbstverständlich eine lösbare Verbindung zwischen den Schwellenabschnitten bestehen muß.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile 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 den Zeichnungen zu entnehmenden Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht eines Ausschnittes einer Weiche nach dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1,
    Fig. 4
    eine Draufsicht eines Ausschnittes einer Weiche mit erfindungsgemäß ausgebildeten Schwellen,
    Fig. 5
    einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 4,
    Fig. 6
    einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 4,
    Fig. 7
    eine Prinzipdarstellung einer Weiche,
    Fig. 8
    eine Darstellung zur Verdeutlichung der Einsenkung der in Fig. 7 dargestellten Schienen entlang des Weges "s",
    Fig. 9 - 12
    eine erste Ausführungsform einer Verbindung von Schwellenabschnitten,
    Fig. 13 - 16
    eine zweite Ausführungsform einer Verbindung von Schwellenabschnitten,
    Fig. 17 - 20
    eine dritte Ausführungsform einer Verbindung von Schwellenabschnitten,
    Fig. 21
    eine vierte Ausführungsform einer Verbindung von Schwellenabschnitten,
    Fig. 22, 23
    eine fünfte Ausführungsform einer Verbindung von Schwellenabschnitten,
    Fig. 24 - 27
    eine sechste Ausführungsform einer Verbindung von Schwellenabschnitten,
    Fig. 28
    eine Seitenansicht einer Schwelle mit entkoppelten Abschnitten,
    Fig. 29
    einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 28,
    Fig. 30
    eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Schwelle mit entkoppelten Abschnitten,
    Fig. 31 - 34
    verschiedene Darstellungen eines Details "Z" in Fig. 30,
    Fig. 35
    eine weitere Seitenansicht einer Schwelle mit entkoppelten Abschnitten,
    Fig. 36 - 39
    verschiedene Darstellungen eines Details "Z" in Fig. 35,
    Fig. 40
    eine Draufsicht eines Ausschnittes einer Weiche nach dem Stand der Technik,
    Fig. 41
    einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 40,
    Fig. 42
    einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 40,
    Fig. 43
    eine Draufsicht eines Ausschnittes einer Weiche mit erfindungsgemäß ausgebildeten Schwellen,
    Fig. 44
    einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 43,
    Fig. 45
    einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 43,
    Fig. 46
    eine Draufsicht eines Ausschnittes einer Weiche mit erfindungsgemäß ausgebildeten Schwellen,
    Fig. 47
    eine Prinzipdarstellung von vormontierten Teilen, die zu der Weiche gemäß Figur 46 zusammensetzbar sind,
    Fig. 48
    einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Verbindung von Schwellenabschnitten,
    Fig. 49
    ein Detail "Y" in Fig. 48 und
    Fig. 50
    ein Detail "Z" in Fig. 48.
  • In der nachstehenden Beschreibung der Figuren sollen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen werden. Aus Gründen der Vereinfachung wird auch ganz allgemein nur von Schwellen gesprochen, ohne daß eine Aufzählung möglicher Ausführungsformen wie Holzschwellen, Betonschwellen, Eisenschwellen oder ähnliches erfolgt.
  • Schließlich soll die Erfindung anhand einer Weiche erläutert werden, wodurch gleichfalls eine Beschränkung nicht erfolgt. Vielmehr bezieht sich die Erfindung auf jedwede Gleisbereiche, in denen auf einer Schwelle normalerweise Abschnitte von mehr als zwei Schienen anzuordnen sind.
  • In Fig. 1 ist in Draufsicht ein Ausschnitt einer Weiche dargestellt, wobei die Schienen (1) und (3) das Stammgleis und die Schiene (2) und (4) das Nebengleis bilden.
  • Wird nun die Weiche von einem Fahrzeug durchfahren, so erfolgen unsymmetrische Belastungen der Schwellen, da u.a. die Steifigkeit der Schienen unterschiedlich groß ist, je nach dem, ob einem Schienenabschnitt z.B. ein Radlenker oder eine Herzstückspitze oder überhaupt kein zusätzliches Gleisteil zugeordnet ist. Aus dieser unsymmetrischen Belastung ergeben sich unterschiedliche Einsenkungen in den Unterbau, wie anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert werden soll.
  • Eine außerhalb der Weiche angeordnete Schwelle (10), also z.B. die im Schnitt A-A, erfährt eine gleichmäßige, also symmetrische Belastung. Dahingegen wird die Lang- oder Mono-Schwelle (12) im Bereich des Schnitts B-B unsymmetrisch belastet. Ursächlich hierfür ist u.a., daß der Schiene (1) ein Radlenker (14), der Schiene (3) als Herzstückspitze (16) ausgebildete Flügelschienen und der Schiene (4) wiederum ein Radlenker (18) zugeordnet sind. Hierdurch ergeben sich für die Schienen (1) und (3) in Abhängigkeit des Weges (s) unterschiedliche Einsenkungen, die sich zu Beginn des Radlenkers bzw. des Herzstückbereichs bzw. am Ende dieser sogar sprunghaft ändern. Dies wird anhand der Prinzipdarstellungen in Fig. 7 und 8 verdeutlicht.
  • Erfindungsgemäß werden nun die Schwellen im Bereich des Gleises, in dem mehrere Schienen nebeneinander verlaufen und Abschnitte dieser auf einer Schwelle angeordnet werden, derart weitergebildet, daß sich im gesamten Bereich, also vor, im und nach der Weiche überall gleisähnliche Bedingungen einstellen, also diejenigen, die in der Schwelle (10) vorherrschen.
  • Hierzu werden gemäß der Fig. 4 bis 6 Langschwellen (20) in Schwellenabschnitte (22) und (24) derart unterteilt und entkoppelt, daß zwar eine Spurveränderung zwischen den Schienen (1), (2), (3) und (4) unterbleibt, jedoch eine Relativverschiebung in vertikaler Richtung erfolgen kann, um auf diese Weise unter gegebenenfalls zusätzlicher Verwendung voll zwischen Schiene und Schwellenabschnitt angeordneter und Dämpfungseigenschaften aufweisender Zwischenlage ein symmetrisches Verhalten zu erzielen.
  • Als Ergebnis ergibt sich in Richtung des Weges (s) der in Fig. 7 rein prinzipiell dargestellten Weichen eine Einsenkung, die konstant oder nahezu konstant ist. Dieses Verhalten ist in Fig. 8 durch die parallel zur Abszisse verlaufende gestrichelte Linie (26) angedeutet.
  • Diese Entkopplung bei gleichzeitiger bleibender Verbindung zwischen den Schwellenabschnitten (22) und (24) wird in den Figuren durch einen schraffierten Bereich in den Langschwellen (20) angedeutet und ist ganz allgemein mit dem Bezugszeichen (28) versehen.
  • Der Fig. 6 ist ferner entnehmbar, daß zwischen Schwellenabschnittoberfläche und Schiene (1), (3) bzw. (4), und zwar zwischen diese aufnehmenden und nicht näher bezeichneten Rippenplatten und den zugewandten Flächen der Schwellenabschnitte (22) und (24) Zwischenlagen angeordnet sind, die in Abhängigkeit des vertikalen Widerstandsmomentes der jeweiligen Schienen bzw. des Schienenpaares unterschiedliche Dämpfungseigenschaften mit dem Ziel aufweisen, daß die Einsenkung der Schiene bzw. des Schienenpaares, die von dem jeweiligen Schwellenabschnitt und der Zwischenlage aufgenommen werden, der des normalen Gleises entspricht. Entsprechende Zwischenlagen weisen in Fig. 6 die Bezugszeichen (19), (21) und (23) auf. Eine elastische Lage kann auch an- bzw. aufvulkanisiert sein.
  • Um diese Entkopplung bei gleichzeitiger Wahrung der Spurtreue zwischen den Schienen (1), (2) und (3) zu ermöglichen, sind verschiedene Verbindungsmöglichkeiten gegeben, die anhand insbesondere der Fig. 9 bis 39 und 48 bis 50 rein prinzipiell beschrieben werden sollen, gleichwenn sich die den jeweiligen Lösungsvorschlag prägenden Merkmale ohne weiteres aus den zeichnerischen Darstellungen selbst ablesen lassen.
  • Um eine relative Verstellbarkeit der Schwellenabschnitte (22) und (24) in vertikaler Richtung zu ermöglichen, ist nach den Fig. 9 bis 12 ein plattenförmiges Verbindungselement (30) vorgesehen, das sich entlang der jeweiligen Oberseite (32) bzw. (34) der Abschnitte (22) und (24) erstreckt (siehe Draufsicht Fig. 9) und mit diesen z.B. verschraubt wird. Das plattenförmige Element (30) übt dabei die Funktion einer Blattfeder aus.
  • Die Seitendarstellungen (Fig. 10 bis 12) verdeutlichen die Stellung der Abschnitte (22) und (24) im nicht belasteten Zustand (Fig. 10) bzw. im belasteten Zustand (Fig. 11 und 12), wobei die Abschnitte (22) und (24) versetzt zueinander (Fig. 11) oder geneigt zueinander (Fig. 12) verlaufen können.
  • Die Verbindung zwischen den Schwellenabschnitten (22) und (24) erfolgt gemäß der Fig. 13 (Draufsicht) und Fig. 14 bis 16 (Seitenansicht) mittels Schwingmetallverbindungen (35), die von den jeweiligen einander zugewandten und nicht näher bezeichneten Stirnflächen der Schwellenabschnitte (22) und (24) ausgehen. Durch diese Art der Verbindung ist gleichfalls eine Neigung bzw. ein stufenförmiger Verlauf zwischen diesen möglich (Fig. 15 bzw. 16), um in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung -sei es eine statische, sei es eine dynamische- gleichmäßige Verhältnisse und damit die gewünschte gleichbleibende Einsenkung zu erzielen.
  • Nach den Fig. 17 bis 20 erfolgt eine relative und vertikal gerichtete Verstellbarkeit zwischen den Schwellenabschnitten (22) und (24) über eine Verbindung (36), die als Doppelgelenk ausgebildet ist. Die Schwenkachsen (38) und (40) verlaufen horizontal, also parallel zu den Oberseiten (32) und (34), wie der Vergleich zwischen der Draufsicht gemäß Fig. 17 und den Seitenansichten der Fig. 18 und 20 verdeutlicht.
  • Nach Fig. 21 kann eine Verbindung zwischen den Schwellenabschnitten (22) und (24) auch über eine Verzahnung (42) erfolgen.
  • Eine gemäß der Fig. 22 und 23 bestehende Verbindung (44) umfaßt parallel zu den Seiten (46) bzw. (48) und (50) bzw. (52) der Schwellenabschnitte (22) und (24) verlaufende plattenförmige Elemente (54) und (56), die über die Schwellenabschnitte (22) und (50) horizontal durchsetzende Stifte (58) und (60) verbunden sind, die ihrerseits von Gummihülsen (62) und (64) umgeben sind. Durch den horizontalen Verlauf (siehe Seitenansicht Fig. 22) der Stiftelemente (58) und (60) ist gleichfalls eine Velstellbarkeit der Abschnitte (22) und (24) in vertikaler Richtung möglich, also eine gewünschte Entkopplung, uni gleiche Einsenkungen bei statischen und dynamischen Belastungen, also ein im wesentlichen gleiches Elastizitätsverhalten in vertikaler Richtung zu erreichen.
  • Zwischen den Schwellenabschnitten (22) und (24) der Fig. 24 bis 27 ist eine stufen- bzw. treppenförmige Stoßlinie (66) ausgebildet, um so die gewünschte Verstellbarkeit zueinander sicherzustellen. Zwischen den einander zugewandten Flächen der Stoßlinie (66) ist ein Dämpfungseigenschaften aufweisendes Material wie Zwischenlage (68) angeordnet.
  • Die Abschnitte (22) und (24) selbst werden über einen vertikal verlaufenden Stift (70) verbunden, um eine horizontale Verstellbarkeit der Abschnitte (22) und (24) zueinander weitgehend auszuschließen. Der Stift (70) ist gleichfalls von einer Gummihülse (72) umgeben. Durch diese Lösungsmöglichkeit der Entkopplung ist - wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen- eine Ausrichtung auf ein gleiches Niveau (Fig. 25), ein stufenförmiger Versatz (Fig. 26) oder eine Neigung (Fig. 27) zwischen den Abschnitten (22) und (24) realisierbar.
  • Um insbesondere eine Schwingungstilgung, also eine Reduzierung bzw. einen Abbau von in den Schwellenabschnitten (22) und (24) angeregten Schwingungen zu erzielen, können auch Entkopplungsmöglichkeiten vorgesehen sein, die anhand der Fig. 28 bis 39 erläutert werden sollen.
  • Eine Schwelle (74) einer Länge (L) wird in Abschnitte (76) und (78) der Längen (L1) und (L2) unterteilt, wobei der Abschnitt (76) der Länge (L1) länger als der Abschnitt (78) der Länge (L2) ist.
  • Wie die Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 28 verdeutlicht, besteht die Schwelle (74) aus zwei nebeneinander angeordneten Doppel-T-Trägern (80) und (82) bestehend jeweils aus einem oberen Flansch (84), einem Steg (86) und einem unteren Flansch oder Fuß (88).
  • Um die Entkopplung zu bewirken, um also eine Trennung der Schwelle (74) in die Abschnitte (76) und (78) bei Wahrung der Spurabstände der auf der Schwelle (74) angeordneten Schiene zu ermöglichen, eifolgt in einer Querschnittsebene ein Ausschnitt bzw. eine Ausfräsung (90) bis zum oberen Flansch (84), der sich also oberhalb der Aussparung (90) erstreckt und die Schwellenabschnitte (76) und (78) verbindet. Der verbleibende und mit dem Bezugszeichen (92) versehene Bereich hat in diesem Fall die Funktion einer Blattfeder, wodurch eine vertikale Verstellbarkeit zwischen den Schwellenabschnitten (76) und (78) in der Art ermöglicht wird, wie sie anhand der Fig. 12, 15 20 und 27 erläutert worden ist.
  • Eine zusätzliche Dämpfung kann dadurch herbeigeführt werden, daß die Schwellenabschnitte (76) und (78) im Bereich der Aussparung (90) mit einem Plattenelement (94) verbunden sind, die also den Verbindungsbereich (92) des oberen Flansches (84) mit abdeckt. Gegebenenfalls kann sogar der Verbindungsbereich (92) entfernt sein, ohne daß hierdurch die erfindungsgemäße Wirkung verlorengeht.
  • Zwischen der Verbindungsplatte (94) und der Oberseite des oberen Flansches (84) ist zusätzlich eine eine Dämpfung bewirkende Zwischenlage (96) vorgesehen, wodurch eine weitere Dämpfung und damit Erhöhung der Schwingungstilgung bewirkt werden kann.
  • Das Plattenelement (94) wird mit dem oberen Flansch (84) über Schrauben verbunden, die ihrerseits über Sicherungsbleche (98) gegen ein unkontrolliertes Lösen gesichert sind.
  • Die Zwischenlage (96) kann aus einem PUR-Elastomer oder einem anderen geeigneten Dämpfungsmaterial bestehen.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 35 bis 39 soll verdeutlichen, daß die Abschnitte (76) und (78) der Schwelle (74) beabstandet verlaufen können, wobei eine Verbindung über ein Gelenk (100) erfolgt. Selbstverständlich ist jedem der Doppel-T-Träger (80) und (82), die gemeinsam die Schwelle (74) bilden, eine solche gelenkige Verbindung (100) zugeordnet, wie auch die Schnittdarstellung gemäß Fig. 36 verdeutlicht.
  • Die gelenkige Verbindung (100) erfolgt im wesentlichen durch eine doppelkonische Stahlhülse (102), die von einem Steg (104) ausgeht, der seinerseits mit der Oberseite des oberen Flansches (106) des Schwellenabschnittes (76) über z.B. Hakenschrauben verschraubt ist.
  • In der doppelkonischen Hülse (102) erstrecken sich zwei aus Schwingmetall bestehende Büchsen (108) und (110), die ihrerseits von einer Mutter (112) durchsetzt sind, die mit Schenkeln (114) und (116) verbunden sind, die von der Oberseite (118) des oberen Flansches (120) des Schwellenabschnittes (78) ausgehen und mit diesem verschraubt sind.
  • Auf diese Weise wird eine relative Verstellbarkeit in vertikaler Richtung zwischen den Abschnitten (76) und (78) ermöglicht, ohne daß Einbußen in bezug auf die Spurtreue hingenommen werden müssen. Diese Art der Kopplung ermöglicht einerseits weitgehend die gleichen Einsenkungen der Abschnitte (76) und (78) bei statischer bzw. dynamischer Belastung und zudem eine Schwingungstilgung wie anhand der Fig. 43 bis 45 verdeutlicht werden wird.
  • Zunächst sei jedoch das Schwingungsverhalten von Schwellen beschrieben, die nach dem Stand der Technik ausgebildet und in einem Weichenbereich gemäß Fig. 40 angeordnet sind.
  • Außerhalb des Weichenbereichs, also im Schnitt A-A (Fig. 41) zeigt eine Schwelle (120) das unter dieser dargestellte Schwingungsverhalten, welches sich innerhalb des Weichenbereichs grundsätzlich verändert.
  • So verdeutlicht die Schnittdarstellung entlang der Linie B-B, daß eine dort angeordnete Schwelle (122) Eigenschwingungen zeigt, die im Vergleich zu denen der Schwelle (120) eine größere Wellenlänge bei gleichzeitig kleinerer Frequenz besitzt. Gleichzeitig nimmt jedoch die Amplitude spürbar zu, sofern von gleicher Energieeinleitung ausgegangen wird. Wird nun die Schwelle (122) in Resonanz gebracht, so besteht die Gefahr, daß aufgrund deren Schwingungsverhaltens der Unterbau derart beeinflußt wird, daß sich eine bleibende Veränderung ergibt, daß sich z.B. das Schotterbett lockert und somit die Möglichkeit eines ungewünschten Einsinkens der Schwelle (120) selbst eröffnet.
  • Um dies zu vermeiden, erfolgt gemäß Fig. 43 die erfindungsgemäße Entkopplung der Schwelle (74) in die Abschnitte (76) und (78), wodurch sich folgendes Schwingungsverhalten ergibt.
  • In Fig. 44 ist zunächst das Schwingungsverhalten einer normalen Schwelle (120) außerhalb der Weiche dargestellt. Aufgrund der Unterteilung der Schwelle (76) innerhalb der Weiche und insbesondere der hierdurch gewonnenen Abschnitte (76) und (78) unterschiedlicher Längen bilden sich in den jeweiligen Abschnitten (76) und (78) Schwingungen unterschiedlicher Eigenfrequenzen aus, wie die Darstellung der Fig. 45 verdeutlicht (das Schwingungsverhalten einer Schwelle nach dem Stand der Technik (Schwelle (122)) ist gleichfalls zur Veranschaulichung der Veränderung dargestellt).
  • Durch die Entkopplung der Abschnitte (76) und (78) bilden sich in dem längeren Abschnitt (76) Schwingungen mit einer abweichenden (z.B. kleineren) Wellenlänge und ebenfalls abweichenden (z.B. größeren) Frequenz im Vergleich zu dem des Abschnittes (78) aus. Wird nun beim Durchfahren des von den Schienen (1) und (3) gebildeten Gleises der Abschnitt (76) in Schwingung erregt, wird diese Schwingung auf den Abschnitt (78) übertragen, in dem sich eine Schwingung erwähntermaßen anderer Frequenz und Wellenlänge ausbildet. Gleichzeitig beeinflussen sich jedoch die unterschiedlichen Schwingungen der Abschnitte (76) und (78) aufgrund deren Kopplung untereinander, so daß sich eine Schwingungstilgung ergibt, die zu einer extrem starken Dämpfung der Schwingungen führt, so daß sich überaus kleine Amplituden nur ausbilden können, die ihrerseits den Unterbau nicht nachhaltig beeinflussen können.
  • Auch wenn in den Ausführungsbeispielen stets nur von zwei Teilabschnitten einer Schwelle gesprochen wird, so besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, eine Schwelle in mehr als nur zwei Teilabschnitte zu unterteilen, ohne daß die erfindungsgemäße Lehre verlassen wird.
  • Anhand der Fig. 46 und 47 soll ein weiterer Vorteil erläutert werden, der sich durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt.
  • Dadurch, daß die Langschwellen in Teilabschnitte unterteilt sind, die lösbar miteinander verbindbar sind, besteht die Möglichkeit, erhebliche Vormontagearbeiten im Herstellungswerk durchzuführen. So verdeutlicht die Fig. 47, daß eine Weiche in vormontierte Teile derart aufgeteilt werden kann, daß sich jeweils gleisähnliche Abmessungen ergeben. Hierdurch wird ein Transport vom Herstellungswerk zum Einbauort ermöglicht, wodurch erhebliche Zeiteinsparungen beim Bau der Weiche vor Ort erreicht werden.
  • In den Fig. 48 bis 50 ist eine weitere hervorzuhebende Ausführungsform einer Verbindung der Schwellenabschnitte (76) und (78) dargestellt. Dabei handelt es sich um eine gelenkige Verbindung, die der der Fig. 35 bis 39 entsprechen kann.
  • Alternativ hierzu kann das Gelenk (100) derart ausgebildet sein, daß das von dem Abschnitt (78) ausgehende Element (122) zwei zueinander beabstandete und senkrecht zur Flanschfläche der Schwelle verlaufende Schenkel aufweist, von denen fluchtend zueinander ausgerichtete Bolzen (124) ausgehen, die in einer von dem mit dem Schwellenabschnitt (76) verbundenen Element (126) ausgehenden Buchse (128) eingreifen. Dabei kann zwischen den Bolzen (124) einerseits und zwischen diesen und der Buchse (128) andererseits eine Auskleidung aus elastischem Material vorhanden sein.
  • Die Elemente (122) und (126) sind über Schrauben mit den Schwellenabschnitten (76) und (78) verbunden. Um eine stufenweise Verstellbarkeit zu den Schwellenabschnitten (76) und (78) zu ermöglichen, wodurch wiederum der Abstand dieser untereinander kontrolliert verstellt werden kann, greifen die aufeinanderliegenden Flächen der Elemente (122) und (126) und der Oberseiten der Flansche der Schwellenabschnitte (76) und (78) über eine Verzahnung ineinander, die vergößert den Fig. 49 und (50) zu entnehmen ist. Dabei ist der Abstand a der nicht näher bezeichneten Vorsprünge der Verzahnung zwischen dem Element (126) und dem Schwellenabschnitt (76) größer als der Abstand b der Verzahnung zwischen dem Element (122) und dem Schwellenabschnitt (78). Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine Verstellbarkeit zwischen den Schwellenabschnitten (76) und (78) in relativ kleinen Schritten, ohne daß der Abstand der Vorsprünge der Verzahnungen selbst entsprechend gering gewählt werden muß.

Claims (15)

  1. Schwelle (20, 74) für Schienen eines Oberbaus für Schienenfahrzeuge, insbesondere Langschwelle zur Aufnahme von Abschnitten von zumindest drei Schienen (1, 2, 3, 4), wobei die Schwelle (20, 74) aus zumindest zwei miteinander verbundenen oder ineinander übergehenden Abschnitten (22,24,76, 78) besteht, die unter Beibehaltung oder im wesentlichen unter Beibehaltung des Abstandes zwischen den Schienen (1, 3; 2, 4) in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (22, 24, 76, 78) unterschiedliche Eigenfrequenzen derart aufweisen, daß bei in Schwingung versetzten Schwellenabschnitten eine Schwingungstilgung erfolgt.
  2. Schwelle nach Anspruch 1 mit vorzugsweise zwischen Schiene und Schwellenabschnitten (22, 24, 76, 78) verlaufender, Dämpfungseigenschaften aufweisender Zwischenlage (19, 21),
    dadurch gekenzeichnet,
    daß die auf den Schwellenabschnitten (22, 24, 76, 78) angeordnete Schiene bzw. angeordneten Schienenpaare jeweils im wesentlichen gleiche Einsenkungszahlen aufweisen.
  3. Schwelle nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (22, 24, 76, 78) zueinander beabstandet verlaufen und über zumindest ein Verbindungselement (30, 35, 36, 44, 70, 94, 100) verbunden sind, wobei die Schwellenabschnitte (22, 24) gelenkig über zumindest ein Doppelgelenk (36) untereinander verbunden sind.
  4. Schwelle nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (22, 24) über zumindest ein plattenförmiges Element (30) wie Blattfeder, das sich vorzugsweise entlang der Oberseite (34) der Schwellenabschnitte erstreckt, oder über Schwingmetallzwischenlagen (35) verbunden sind, die von einander zugewandten Stirnflächen der Abschnitte ausgehen.
  5. Schwelle nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (22, 24) verzahnt miteinander verbunden sind (Fig. 21 - 23).
  6. Schwelle nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (22, 24, 76, 78) versetzt und/oder geneigt zueinander verlaufen.
  7. Schwelle nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (22, 24) über entlang der Längsseiten dieser sich erstreckende Elemente (54, 56) verbunden sind, die ihrerseits untereinander über die Schwellenabschnitte durchsetzende Verbindungselemente (58, 60) wie von Gummihülsen (62, 64) umgebende Stifte wie Bolzen verbunden sind.
  8. Schwelle nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen den Schwellenabschnitten (22, 24) eine stufenförmige Stoßlinie (66) ausgebildet ist, in der zumindest abschnittsweise eine aus einem schwingungsdämpfenden Material bestehende Zwischenlage (68) angeordnet ist, wobei sich in Seiten- oder Draufsicht überlappende Bereiche der Schwellenabschnitte (22, 24) über ein Verbindungselement wie von einer Gummihülse (72) umgebenden Stift (70) verbunden sind.
  9. Schwelle nach Anspruch 1, wobei die Schwelle (74) aus Metall mit oberem Flansch, Steg und Fuß, vorzugsweise in Form von zumindest einem Doppel-T-Träger besteht,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abschnitte (76, 78) der Schwelle im wesentlichen über einen gemeinsamen oberen Flansch (92) oder über zumindest ein den jeweiligen oberen Flansch verbindendes Element (94) verbunden sind.
  10. Schwelle nach Anspruch 9,
    dadurch gekenzeichnet,
    daß die Schwelle (74) aus einem Doppel-T-Träger (80, 82), vorzugsweise aus zwei parallel zueinander verlaufenden Doppel-T-Trägern besteht, wobei zur Ausbildung der Schwellenabschnitte in einer Querschnittsebene der untere Flansch (88) und der Steg (86) entfernt wie ausgefräst sind.
  11. Schwelle nach zumindest Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das den oberen Flansch des einen Schwellenabschnitts (76) mit dem des anderen (78) verbindende Element ein Gelenk (100) ist, wobei vorzugsweise das Gelenk (100) durch eine von einem Flansch mittelbar oder unmittelbar ausgehende wie doppelkonische Hülse (102) und in diese eingreifende, vorzugsweise aus Schwingmetall bestehende Büchse (108, 110), die von einem von dem anderen Flansch mittelbar oder unmittelbar ausgehenden Bolzen oder Schraube (112) durchsetzt ist, gebildet ist.
  12. Schwelle nach zumindest Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die gegebenenfalls zueinander beabstandet verlaufenden oberen Flansche der Schwellenabschnitte (76. 78) über ein flächiges Verbindungselement wie Verbindungsblech (94) verbunden sind, wobei gegebenenfalls zwischen dem bzw. den oberen Flanschen und dem Verbindungselement (94) eine Dämpfung bewirkende Zwischenlage (96) angeordnet ist.
  13. Schwelle nach zumindest Anspruch 9,
    dadurch gekenzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (76, 78) unterschiedliche Längen aufweisen, daß der längere Schwellenabschnitt (76) eine Eigenschwingung mit einer Wellenlänge λ1 und der kürzere Schwellenabschnitt (78) eine Eigenschwingung mit einer Wellenlänge λ2 mit λ1 ≠ λ2, vorzugsweise λ1 < λ2 derart aufweist, daß sich bei Erregung des längeren Abschnitts und hierdurch bedingte Erregung des kürzen Schwellenabschnitts die Schwingungen der Schwellenabschnitte derart beeinflussen, daß eine Schwingungstilgung erfolgt.
  14. Schwelle nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekenzeichnet,
    daß die Schwellenabschnitte (22, 24) mit auf diesen befestigten Schienenabschnitten vormontierte Einheiten sind (Fig. 47).
  15. Schwelle nach zumindest Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abschnitte (76, 78) gelenkig über Elemente verbunden sind, die zum kontrollierten Beabstanden der Abschnitte über Verzahnungen mit den Abschnitten verbunden sind, wobei vorzugsweise die Verzahnung des einen Abschnitts (76) von der des anderen Abschnitts (78) abweicht.
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