EP0578154B1

EP0578154B1 - Fussauflagemodifikation für Eisenbahnschienen

Info

Publication number: EP0578154B1
Application number: EP93110633A
Authority: EP
Inventors: Armin Dipl.-Ing. Heim
Original assignee: Schwihag Gesellschaft fuer Eisenbahnoberbau mbH; Schwihag GmbH
Current assignee: Schwihag Gesellschaft fuer Eisenbahnoberbau mbH; Schwihag GmbH
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1993-07-03
Publication date: 1997-09-17
Anticipated expiration: 2013-07-03
Also published as: AU4181093A; RO114816B1; AU667108B2; CA2100028A1; EP0578154A1; FI933115A0; US5628454A; PL299598A1; DE59307375D1; FI108657B; DE4234007A1; FI933115A; ES2107591T3; NO932483D0; ATE158363T1; NO932483L

Description

Die Erfindung betrifft eine Fußauflagemodifikation für Eisenbahnschienen in Gleisanlagen (Gleisen und Weichen), die im Bereich von Schienenbefestigungen auf Querschwellen oder entsprechenden Spurhaltungselementen angeordnet ist. Hierbei kann eine Unterlagsplatte, bspw. eine Rippenplatten, Gleitstuhlplatte od. dgl. oder auch lediglich eine Zwischenlage vorgesehen werden, welche auf der Schwellendecke oder dergleichen liegt und mit dieser durch Schwellenschrauben oder dergleichen in Verbindung gebracht ist.
Die im Gleisbau verwendeten Eisenbahnschienen sind als sogenannte Breitfußschienen ausgelegt, welche ein abgewandeltes T-Profil aufweisen und deren Schienenkopf einen pilzartig gestalteten Querschnitt hat. Solche Breitfußschienen sind bspw. unter der Bezeichnung UIC 54 bzw. UIC 60 aber auch als Bauformen S 49, S54 und andere bekannt und haben zu ihrer vertikalen Achse y-y ein symmetrisches Profil. Die Symmetrieachse y-y liegt rechtwinklig zur Schwerachse x-x einer Breitfußschiene. Die Schwerachse x-x liegt um ein beträchtliches Maß (annähernd 10 mm) unterhalb der halben Gesamthöhe des Schienenprofils. Diese Breitfußschienen werden mit horizontal liegender Y-Achse gewalzt.
Diese - durch die Profilkonfiguration bedingte - Walzungsart der Breitfußschienen hat zwangsläufig zur Folge daß deren (unterseitige) Fußauflagefläche in Richtung zur Vertikalachse y-y hin eine leicht konvex-ballige Formgebung erhält. Gegenüber einer horizontalen Idealebene erhält hierdurch die Schienenfußauflagefläche im Bereich der Vertikalachse y-y eine Überhöhung, die zwischen 0,2 und 0,4 mm betragen kann. Es ist schwierig und auch nicht üblich, diese Überhöhung durch Richten zu beseitigen.
Aufgrund dieser walztechnisch bedingten Balligkeit ihrer Fußauflageflächen stehen die Breitfuß-Eisenbahnschienen von Gleisanlagen im Bereich der Schienenbefestigungen mechanisch labil auf den zugehörigen Unterlagsplatten bzw. auf den Zwischenlagen, z.B. bei Betonschwellen oder auf Rippenplatten.
Besonders kritisch wird diese labile Schienenstellung, wenn die Auflagefläche, bspw. bei Rippenplatten auf Holzschwellen, nicht eben ist, sondern entgegengerichtet zur Balligkeit der Schienenfußauflagefläche ebenfalls mehr oder weniger konvex verformt ist, weil dann praktisch zwei entgegengesetzt gewölbte Flächen sich im gemeinsamen Gipfel nur linienmäßig berühren. Da sowohl die Konvexität der Schienenfußfläche als auch die der dieser zugewendeten Auflagefläche an der Unterlagsplatte eine Überhöhung ergibt, kann eine exakte und stabile Ausgangslage für das Verspannen der Schienenfüße mittels einer Schienenbefestigung nicht erreicht werden. Beim Anziehen der Schienenbefestigung kann daher die Eisenbahnschiene um ein von den Balligkeiten abhängiges Ausmaß mit ihrer vertikalen y-y-Symmetrieachse entweder nach innen oder nach außen kippen und dementsprechend in unerwünschter Weise zu einer Spurverengung oder Spurerweiterung im Gleis oder in den Weichen führen.
Die im Bereich von Schienenbefestigungen zusammentreffenden Balligkeiten von Schienenfußauflagefläche und Unterlagsplatte führen zu dem weiteren Nachteil, daß die Schienenfußränder sich - insbesondere bei hochbeanspruchten Innenbogen - oder Außenbogenweichen infolge der durch die labile Position der Schienen bedingten Kippbewegung - sehr schnell und tief in die innere Anlagefläche der äußeren Rippen der verwendeten Unterlagsplatten einarbeiten. Dieser Umstand führt nicht nur zu einer unkontrollierten und damit gefährlichen Spurerweiterung im Gleis, sondern auch dazu, daß die Rippenplatten, und zwar insbesondere die Rippengleitstuhlplatten, relativ kurzfristig unbrauchbar werden, also oft schon nach relativ kurzer Liegedauer ausgetauscht werden müssen.
Ein weiterer Nachteil der als Folge konvexer Standflächen auftritt, liegt darin, daß die Schiene unter der Radkraft seitlich ausweichen kann. Die damit verbundene Drehung des Schienenkopfes verändert die Geometrie des Berührungsverlaufs zwischen Rad und Schiene. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten wird die Laufgüte der Fahrzeuge dadurch sehr nachteilig beeinflußt.
In der US-A-1,752,451 ist eine Auflagevorrichtung für den Schienenfuß von Eisenbahnschienen in Gleisanlagen offenbart, die aus einem langgestreckten Profilkörper besteht, der gleichzeitig den Abstandsbereich zwischen einer Vielzahl aufeinanderfolgender Querschwellen durchgängig überbrücken soll, um dadurch einem unerwünschten Lockern der Schienenbefestigung an einzelnen Querschwellen entgegenzuwirken. Der technische Aufwand für diese Art einer Schienenbefestigung ist aber ganz beträchtlich, weil sich der langgestreckte Profilkörper auch über die Zwischenräume zwischen den einander benachbarten Querschwellen hinweg erstreckt. Wegen seiner Sperrigkeit und wegen seines hohen Gewichtes ist das Handling des bekannten Profilkörpers bei der Schienenverlegung auch beträchtlich erschwert.
Bei den sich über eine Vielzahl von Querschwellen hinweg erstreckenden langen Profilkörpern sind im Bereich zwischen zwei längsverlaufenden Stegen flachdreieck- bzw. bogenförmig abgesenkte Flächenbereiche vorgesehen, deren hauptsächlicher Sinn und Zweck darin besteht, eine Drainagemöglichkeit für Wasser und Feuchtigkeit sicherzustellen, welche zwischen die Unterseite des Schienenfußes und die Oberseite des Profilkörpers eindringt. Deshalb sind auch in gewissen Abständen in Längsrichtung der Vertiefung verteilt jeweils am tiefsten Punkt besondere Ablauföffnungen vorgesehen.
Durch das Vorhandensein der flachdreieck- bzw. bogenförmig abgesenkten Flächenbereiche ergibt sich aufgrund der daraus resultierenden Materialersparnis eine Gewichtsminimierung der Profilkörper. Zugleich resultiert hieraus aber auch, daß eine Abstützung der aufgesetzten Eisenbahnschienen lediglich an den Längsrändern des Schienenfußes stattfindet, während die Schienenfußmitte ständig, also auch unter Belastung - beim Befahren mit Eisenbahnfahrzeugen - ständig hohl liegt.
In der GB-A-786 483 wird eine elastische Zwischenlage aus natürlichem oder synthetischem Gummi für Schienenfuß-Auflagevorrichtungen und Schienenbefestigungen offenbart, die an ihrer Unterseite jeweils in der Nähe ihrer Längsränder und an ihrer Oberseite im Bereich ihrer Längsmitte jeweils mit einer flach dreieck- bzw. bogenförmig profilierten Rinne ausgestattet ist. Durch diese besondere Rinnen-Anordnung in den beiden Flachseiten der Zwischenlage soll deren elastische Verformungsfähigkeit unter der Einwirkung der sie überfahrenden Radlasten gegenüber solchen Zwischenlagen verbessert werden, welche über ihre gesamte Länge und Breite eine gleichbleibende Materialdicke haben.
Der Erfindung ist - abweichend von dem vorgenannten Stand der Technik - das Ziel gesetzt, die beim Gleisbau aus der Verwendung von horizontal liegend gewalzten Eisenbahnschienen resultierenden Nachteile zu beseitigen. Deshalb liegt ihr die Aufgabe zugrunde, eine Fußauflagevorrichtung für Eisenbahnschienen mit den eingangs angeführten Gattungsmerkmalen zu schaffen, die mit einfachen Mitteln und praktisch ohne Mehraufwand stets eine stabile Lagenzuordnung der Eisenbahnschienen zu den übrigen Funktionselementen der Gleisanlagen und Weichen, und zwar insbesondere im Bereich der Schienenbefestigung auf einer Querschwelle oder einem entsprechenden Spurhaltungselement gewährleistet.
Zur Erreichung des gesteckten Ziels bzw. zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht deshalb die Erfindung hauptsächlich vor, daß der Schienenfuß-Auflagebereich der Unterlagsplatte oder von anderen Auflageflächen, wie z.B. bei Betonschwellen einer Zwischenlage, lediglich in zwei streifenförmig verlaufenden und jeweils den beiden Längsrandzonen eines Schienenfußes zugeordneten Breitenabschnitten ebene Auflageflächen aufweist, während der dazwischen liegende - mittlere - Breitenabschnitt mit einer gegenüber deren gemeinsamen Ebene zurückversetzten - konkav gekrümmten - Formfläche versehen ist, und zwar derart, daß die größte Bogentiefe der Formfläche dieses Breitenabschnittes zu dessen Breite in einem Verhältnis steht, das zwischen 1:166 und 1:100 liegt.
In Versuchen hat sich gezeigt, daß sich durch diese Maßnahmen ein Kippen und/oder seitlich horizontales Verschieben der Eisenbahnschienen relativ zu den Unterlagsplatten im Bereich der Schienenbefestigungen sicher vermeiden läßt, weil die einander zugewendeten Auflageflächen von Schienenfuß und Unterlagsplatte über relativ große Querbereiche hinweg stabil gelagert sind und - im Überhöhungsbereich der Schienenfußauflagefläche - behinderungsfrei ineinandergreifen.
Besonders bewährt hat sich eine erfindungsgemäße Weiterbildung, die dahin geht, daß der mittlere Formflächen-Breitenabschnitt etwa mittig zwischen den beiden streifenförmigen Breitenabschnitten die größte Bogentiefe aufweist. Hierdurch läßt sich eine Stabilisierung, insbesondere gegen seitliches Verschieben der Schienenfußauflage, herbeiführen, weil die konvexe Wölbung der Fußauflagefläche der Eisenbahnschiene behinderungsfrei in die konkave Krümmung des Formflächen-Breitenabschnitts eingreifen kann.
Als besonders zweckentsprechend hat sich auch gezeigt, wenn die Breite jeder einzelnen ebenen Auflagefläche der Unterlagsplatte oder dergleichen zur Gesamtbreite des Schienenfußes etwa ein Verhältnis 1:4 bzw. 1:6 hat.
Wenn der Formflächen-Breitenabschnitt eine Breite von 100 mm aufweist, dann kann die größte Bogentiefe desselben zwischen 0,6 mm und 1 mm betragen. Da in der Praxis die konvexe Überhöhung der Schienenfußauflagefläche aufgrund der für die Eisenbahnschienen vorgegebenen Walzungsart ohne weiteres zwischen 0,2 mm und 0,4 mm betragen kann, ist in jedem Falle sichergestellt, daß im Bereich der Schienenbefestigungen das Verspannen des Schienenfußes auf die Unterlagsplatte durch Betätigen der zugeordneten Spannelemente nicht zu einer unerwünschten Lageänderung der Eisenbahnschiene auf den Unterlagsplatten oder dergleichen führt und die Stellung der Schiene auf diesen beiden Streifen mechanisch gesehen als stabil zu betrachten ist.
Da die Eisenbahnschienen im Gleis üblicherweise mit einer bestimmten Querneigung (z.B. 1:40) angeordnet werden, liegt es auf der Hand, daß erfindungsgemäß die gemeinsame Ebene der beiden streifenförmig verlaufenden Auflageflächen an der Auflageplatte gegenüber der Horizontalen mit dieser üblichen Querneigung (1:40) oder aber anderen noch üblichen Neigungen verläuft.
Vor allem bei gegossenen Platten kann zur Erzielung einer Quer- und Längsparallelität der Auflageflächen zur gesamten Fläche eine spangebende Bearbeitung der beiden Streifen mit engen Toleranzen zweckmäßig sein. Nach einem anderen Lösungsvorschlag der Erfindung zeichnet sich eine Fußauflagevorrichtung für Eisenbahnschienen nach der eingangs angegebenen Gattung durch eine dem Schienenfuß-Auflagebereich einer Unterlagsplatte zugeordnete Zwischenplatte aus, welche an ihrer Oberseite lediglich in zwei streifenförmig verlaufenden und jeweils den beiden Längsrandzonen eines Schienenfußes zugeordneten Breitenabschnitten ebene Auflageflächen aufweist, während der dazwischen gelegene Breitenabschnitt mit einer gegenüber deren gemeinsamer Ebene zurückversetzten -Konkav gekrümmten-Formfläche versehen ist, wobei die größte Bogentiefe der Formfläche dieses Breitenabschnittes zu dessen Breite ein Verhältnis hat, das zwischen 1:166 und 1:100 liegt.
Während also nach dem erstgenannten Erfindungsvorschlag für jede Schienenbefestigung eine speziell ausgelegte Unterlagsplatte, bspw. eine Rippenplatte, Gleitstuhlplatte bzw. eine Zwischenlage oder dergleichen zu Einsatz gelangt, zielt der weitere Lösungsvorschlag darauf ab, die herkömmlich im Bereich von Schienenbefestigungen benutzten Unterlagsplatten weiterverwendbar zu machen und ihnen nur eine erfindungsgemäß ausgelegte Zwischenlage aus Kunststoff oder ähnlichem Material zuzuordnen.
Da die bei Schienenbefestigungen zum Einsatz gelangenden Unterlagsplatten, nämlich Rippenplatten, Gleitstuhlplatten od. dgl. oder auch nur Zwischenlagen aus Kunststoff, entweder durch ihre Herstellung (Walzen oder Gießen oder Spritzen) bedingt und/oder verursacht durch ihre Verspannung auf den Querschwellen bzw. entsprechenden Spurhaltungselementen in ihrem Schienenfuß-Auflagebereich eine Kontur erhalten können, die einer stabilen Auflage der Schienenfußauflagefläche abträglich ist, wird in weiterer Ausgestaltung des zweiten Lösungsvorschlages vorgesehen, daß auch die Unterseite der Zwischenlage mit einer in Querrichtung des Schienenfußes verlaufenden, zurückversetzten bzw. konkav gekrümmten Formfläche versehen ist. Eine solchermaßen weitergebildete Zwischenlage gleicht damit die Unebenheit sowohl der Fußauflagefläche des Schienenfußes als auch die Unebenheit im Schienenfuß-Auflagebereich der Unterlagsplatte optimal aus.
Empfehlenswert ist dabei nach der Erfindung, wenn die unterseitige bzw. konkav gekrümmte Formfläche der - aus Kunststoff oder auch Kautschuk bestehenden - Zwischenlage sich wenigstens annähernd über die gesamte Zwischenplatten-Breite hinweg erstreckt.
An in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend ausführlich erläutert. Es zeigen

Figur 1: das Querschnittsprofil einer bspw. als Breitfußschiene UIC 60 bzw. UIC 54 ausgeführten Eisenbahnschiene, deren Herstellung durch Walzung in horizontaler Lage erfolgt ist,
Figur 2: eine im Bereich von Schienenbefestigungen in Gleisanlagen einzubauende Unterlagsplatte in Form einer Rippenplatte, die eine Fußauflagemodifikation für eine Eisenbahnschiene nach Fig. 1 aufweist bzw. bildet und z.B. als Walz-, Press- oder Gießprofil hergestellt ist.
Figur 3: eine für die Schienenbefestigung in Gleisanlagen, und zwar im Bereich von Weichen als Unterlagsplatte eingesetzte Gleitstuhlplatte, die eine Fußauflagevorrichtung für Eisenbahnschienen nach Fig. 1 mit besonderer Auflagemodifikation aufweist und mittels Schwellenschrauben oder dergleichen auf einer Querschwelle oder einem entsprechenden Spurhaltungselement festlegbar ist,
Figur 4: den Erfindungsgegenstand in größerem Maßstab und im Schnitt entsprechend einem Teilabschnitt der Gleitstuhlplatte nach Fig. 3,
Figur 5: in Seitenansicht eine Zwischenlage erfindungsgemäßer Auslegung, die sich als Fußauflagevorrichtung für Eisenbahnschienen in Verbindung mit Unterlagsplatten, nämlich Rippenplatten, Gleitstuhlplatten oder dergleichen herkömmlicher Bauart einsetzen läßt, bei denen die Auflagefläche eben ist, z.B. bei Betonschwellen,
Figur 6: einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,
Figur 7: in Seitenansicht eine gegenüber Fig. 5 abgewandelte Bauart einer Zwischenlage, bei der die Auflagefläche einer Platte konvex gewölbt ist, und
Figur 8: einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

In Figur 1 der Zeichnung ist das Profil einer durch Walzen hergestellten Eisenbahnschiene 1 in der bekannten Ausführung UIC 60 zu sehen, welches den Schienenfuß 2, den Schienenkopf 3 und den beide miteinander einstückig verbindenden Schienensteg 4 aufweist.
Bei der Eisenbahnschiene 1 nach Fig. 1 mit dem Schienenprofil UIC 60 handelt es sich um eine sogenannte Breitfußschiene, die sich dadurch auszeichnet, daß der Schienenfuß 2 zur besseren Standsicherheit auf der Unterlage besonders breit geformt ist, während der Schienenkopf 3 eine pilzartige Ausbildung hat. Die Eisenbahnschiene 1 hat ein zu ihrer Vertikalachse y-y symmetrisches Profil, dessen die Vertikalachse y-y kreuzende horizontale Schwerachse x-x auf einem Höhenniveau liegt, dessen Abstand von der Regelebene 5-5 der Auflagefläche 6 des Schienenfußes 2 etwa 0,47 der Gesamtprofilhöhe der Eisenbahnschiene 1 beträgt. Bei einer Gesamtprofilhöhe von 172 mm für das Schienenprofil UIC 60 liegt also die Schwerachse x-x in einem Abstand von etwa 81 mm oberhalb der Regelebene 5-5 zur Auflagefläche 6 des Schienenfußes 2.
Im Bereich jeder einzelnen Schienenbefestigung wirkt die Eisenbahnschiene 1 über ihren Schienenfuß 2 mit einer Unterlagsplatte 8 zusammen, wie sie in Fig. 2 der Zeichnung - in Richtung der Schienenlängsachse gesehen - dargestellt ist. Jede Unterlagsplatte 8 sitzt dabei auf der Deckfläche einer Querschwelle oder eines entsprechenden Spurhaltungselementes und ist mit dieser bzw. diesem, bspw. durch Schwellenschrauben oder dergleichen, in feste Verbindung gebracht.
Bei dem in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Unterlagsplatte als eine Rippenplatte 8 ausgeführt, die meist als Walzstahl-Formteil hergestellt wird.
Die Unterlagsplatte bzw. Rippenplatte 8 nach Fig. 2 weist zwischen ihren oberseitig angeordneten Rippenprofilen 9 und 10 einen seitlichen Abstand 11 auf, welcher etwas größer bemessen ist als die Breite des Schienenfußes 2 der Eisenbahnschiene 1 nach Fig. 1. Dabei grenzen die Rippen 9 und 10 zwischen sich den Schienenfuß-Auflagebereich der Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 ein. Dieser Schienenfuß-Auflagebereich 12 unterteilt sich wiederum in zwei streifenförmig entlang den Rippen 9 und 10 verlaufende Breitenabschnitte 13 und 14 mit jeweils völlig ebenen Auflageflächen 15 und 16 sowie in einen dazwischen gelegenen Breitenabschnitt 17 mit einer gegenüber der gemeinsamen Ebene der Auflagefläche 15 und 16 zurückversetzten Formfläche 18, welche deutlich in Fig. 2 zu sehen ist.
Innerhalb des Breitenabschnitts 17 verläuft die Formfläche 18 mit einer konkaven Krümmung, wobei diese Krümmung so gestaltet ist, daß sie etwa mittig zwischen den beiden streifenförmigen Breitenabschnitten 13 und 14 die größte Bogentiefe 19 aufweist.
Die Breite jedes eine ebene Auflagefläche 15 bzw. 16 bildenden Breitenabschnittes 13 und 14 wird vorzugsweise so bemessen, daß sie zu der durch den Abstand 11 bestimmten Breite des gesamten Schienenfuß-Auflagebereichs 12 ein Verhältnis von etwa 1:4 bis 1:6 hat. Darüber hinaus sollte die größte Bogentiefe 19 der Formfläche 18 im Bereich des Breitenabschnittes 17 zu dessen Breite in einem Verhältnis stehen, welches etwa zwischen 1:166 und 1:100 liegt.
Bei einer Breite von 150 mm für den Schienenfuß 2 würde also jede ebene Auflagefläche 15 und 16 eine Breite 13 bzw. 14 von 25 mm bis 30 mm erhalten, während sich dann für den mittleren Breitenabschnitt 17 eine Breitenabmessung von ca. 102 bzw. 92 mm ergibt. Im letzteren Falle beträgt dann die größte Bogentiefe 19 der Formfläche 18 innerhalb des Breitenabschnitts 17 zwischen 0,6 und 1 mm.
Erkennbar ist in Fig. 2 der Zeichnung noch, daß die gemeinsame Ebene der beiden streifenförmig verlaufenden Auflageflächen 15 und 16 an der Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 gegenüber der Horizontalen eine gewisse Querneigung haben. Diese Querneigung hat dabei üblicherweise ein Verhältnis von 1:40, oder 1:20 oder ähnlich, um hierdurch eine entsprechende Querneigung der Fahrfläche der Eisenbahnschiene 1 der konischen Bandagenform der Radsätze spurführungstechnisch anzupassen.
Wird die Eisenbahnschiene 1 mit ihrem Schienenfuß im Bereich des Abstandes 11 also zwischen die Rippenprofile 9 und 10 auf die Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 gesetzt, dann ruht sie nur mit zwei Längsrandzonen des Schienenfußes 2 bzw. seiner Auflagefläche 6 auf den beiden ebenen Auflageflächen 15 und 16 der Unterlags- bzw. Rippenplatte 8. Der dazwischen gelegene Abschnitt der konvex-balligen Auflagefläche 6 mit seiner Bogenhöhe 7 wird hingegen von dem Breitenabschnitt 17 des Schienenfuß-Auflagebereichs 12 aufgenommen, der nach unten hin durch die konkav gekrümmte Formfläche 18 mit der größten Bogentiefe 19 begrenzt ist. Da dabei dafür gesorgt ist, daß die größte Bogentiefe 19 der konkav gekrümmten Formfläche 18 die größte Bogenhöhe 7 der konvex-ballig verlaufenden Auflagefläche 6 des Schienenfußes 2 - wenn auch nur geringfügig - überschreitet, stellt sich dort faktisch keine direkte Flächenberührung ein. Flächenberührung zwischen dem Schienenfuß-Auflagebereich 12 der Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 und der Auflagefläche 6 des Schienenfußes 2 ist vielmehr nur entlang den beiden streifenförmig verlaufenden und von den Breitenabschnitten 13 und 14 bestimmten Längsrandzonen gegeben. Dies mit der Folge, daß eine sehr stabile und kippsichere Fixierung der Eisenbahnschiene 1 auf der Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 gewährleistet, praktisch aber auch eine Querverschiebbarkeit der Eisenbahnschiene verhindert werden kann.
In den Fig. 3 und 4 der Zeichnung wird gezeigt, daß nicht nur Unterlagsplatten 8, die als einfache Rippenplatten ausgeführt sowie durch Walzen, Schmieden oder Gießen hergestellt sind, mit einer Fußauflagemodifikation für Eisenbahnschienen 1 ausgestattet werden können, welche die vorstehend erläuterten Merkmale und Vorteile aufweist. In den Figuren 3 und 4 sind vielmehr als Gleitstuhlplatten 20 ausgeführte Unterlagsplatten zu sehen, wie sie in Weichen, bei Zungenvorrichtungen insbesondere Innen- oder Außenbogenweichen, benötigt werden. Dabei ist ohne weiteres erkennbar, daß die Fußauflagemodifikation dieser Gleitstuhlplatten 20 die gleichen Anordnungs- und Ausbildungsmerkmale hat, wie sie bereits vorstehend anhand der Fig. 2 erläutert worden sind.
Besonders der Fig. 3 läßt sich entnehmen, daß die als Gleitstuhlplatten 20 ausgeführten Unterlagsplatten eine wesentlich größere Baulänge aufweisen, als sie für normale Rippenplatten 8 nach Fig. 2 vorgesehen ist. Diese Notwendigkeit liegt dabei im Vorhandensein des integrierten Gleitstuhls 21 und der Gleitabstützfläche für die beweglichen Weichenzungen begründet.
Die größere Baulänge der Gleitstuhlplatte 20 hat wiederum zur Folge, daß der Abstand zwischen den zu ihrer Festlegung auf einer Querschwelle oder einem entsprechenden Spurhaltungselement erforderlichen Schwellenschrauben oder dergleichen beträchtlich vergrößert werden muß. Deshalb kann es bei solchen Gleitstuhlplatten an sich auch vorkommen, daß sie bei ihrer Aufplattung auf den Querschwellen oder dergleichen eine in Längsrichtung gekrümmte Form annehmen, die in der Regel konkav verläuft, also dazu tendiert, einen sich zur Längsmitte hin vergrößernden Abstand von der Schwellendecke der Querschwelle oder dergleichen einzunehmen. Diese Tendenz der als Gleitstuhlplatte 20 ausgeführten Unterlagsplatten kann die vorteilhafte Wirkung der neben dem Gleitstuhl 21 vorgesehenen Fußauflagevorrichtung für Eisenbahnschienen nachhaltig beeinträchtigen.
Sind die Platten 8 bzw. 20 durch Gießen hergestellt, dann kann es sich zur Erzielung einer exakten Quer- und Längsparallelität der ebenen Auflageflächen 15 und 16 als notwendig erweisen, die Breitenabschnitte 13 und 14 einer spangebenden Bearbeitung mit engen Dickenunterschieden zu unterziehen.
Das Ziel, eine stabile, also kippsichere, Abstützung des Schienenfußes 2 einer Eisenbahnschiene 1 auf einer Unterlagsplatte, bspw. einer Rippenplatte 8 oder einer Gleitstuhlplatte 20, zu erreichen, läßt sich auch dann verwirklichen, wenn die betreffende Unterlagsplatte 8 eine herkömmliche Bauart aufweist, also selbst ohne die neue Auflagemodifikation ausgebildet ist.
Es ist hierzu lediglich notwendig, den Unterlagsplatten, nämlich Rippenplatten 8 und Gleitstuhlplatten 20 herkömmlicher Bauart eine besondere Zwischenlage 23 zuzuordnen, wie sie in den Figuren 5 und 6 der Zeichnung zu sehen ist. Die Zwischenlage 23 kann dabei aus Gummi, Kunststoff oder jedem anderen geeigneten Material bestehen. An ihren voneinander abgewendeten Enden ist die Zwischenlage 23 jeweils mit einer nach abwärts gerichteten Nase 24 versehen, wobei zwei Nasen 24 die zu ihnen parallelen Begrenzungsränder der Unterlagsplatte in Abwärtsrichtung fixierend umgreifen zu können. Mittels der Nasen 24 soll eine verschiebesichere Lagenfixierung der Zwischenlage 23 auf der Oberseite der Unterlagsplatte 8 in Längsrichtung der aufzusetzenden Eisenbahnschiene 1 gewährleistet werden. Die Lagenfixierung gegen seitliche Verschiebung der Zwischenlage 23 wird hingegen dadurch erhalten, daß sie mit ihren Längsrändern 25 zwischen den Rippenprofilen 9 und 10 zu liegen kommt.
Die Unterseite 26 der Zwischenlage 23 ist eben gestaltet und kommt dadurch vollflächig mit dem Schienenfuß-Auflagebereich 12 einer normalen Unterlagsplatte 8 oder auch einer Betonschwellendecke in Kontakt. An ihrer Oberseite 30 hat jedoch die Zwischenlage 23 praktisch die gleiche Kontur, wie sie weiter oben bereits anhand des Schienenfuß-Auflagebereichs 12 der Unterlags- bzw. rippenplatte 8 nach Fig. 2 erläutert worden ist. Es sind dort also zwei streifenförmig verlaufende Breitenabschnitte 13 und 14 mit jeweils ebenen Auflageflächen 15 und 16 vorhanden, während der dazwischen gelegene Breitenabschnitt 17 eine konkav gekrümmte Formfläche 18 enthält, die eine größte Bogentiefe 19 hat.
Wird die Zwischenlage 23 im Schienenfuß-Auflagebereich 12 einer üblichen Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 montiert, dann kann hierauf eine Eisenbahnschiene 1 nach Fig. 1 in gleicher Weise ebenso sicher positioniert werden, wie das bei einer Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 nach Fig. 2 der Zeichnung möglich ist.
Bei besonders durch Walzen hergestellten Rippenplatten herkömmlicher Bauart besteht durchaus die Möglichkeit, daß durch das Aufplatten der Schienenfuß-Auflagebereich 12 nicht in der wünschenswerten Art und Weise völlig eben ausfällt, sondern über den Abstand 11 zwischen den Rippenprofilen 9 und 10 hinweg eine konvex gewölbte Kontur enthält. Es treffen dann die konvex gewölbte Auflagefläche 6 des Schienenfußes 2 und die ebenfalls konvex gewölbte Fläche des Schienenfuß-Auflagebereiches 12 zusammen, so daß sich, da die Schiene labil auf der Platte steht, eine erhöhte Kipptendenz für die Eisenbahnschiene 1 einstellt, wenn sie im Bereich der Schienenbefestigungen verspannt wird.
Durch Benutzung einer Zwischenlage 28 der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Art lassen sich die genannten Nachteile ausschalten. Die Zwischenlage 28 nach den Fig. 7 und 8 weist grundsätzlich die gleiche Ausgestaltung auf, wie die Zwischenlage 23 nach den Fig. 5 und 6. Die einzige Abweichung besteht darin, daß sie anstelle einer ebenen Unterseite 26 eine konkav konturierte Formfläche 29 als Unterseite erhält, welche sich über die gesamte Breite der Zwischenlage erstreckt. Dabei sollte die Krümmungsgestalt der Formfläche 29 an der Unterseite der Zwischenlage 28 möglichst genau der konvex gekrümmten Gestalt des Schienenfuß-Auflagebereiches 12 der durch Walzung hergestellten Unterlags- bzw. Rippenplatte 8 entsprechen, um die Vorteile der besonderen Ausgestaltung an der Oberseite 18 der Zwischenlage 28 in Verbindung mit Eisenbahnschienen 1 gemäß Fig. 1 voll nutzen zu können.

Liste der Bezugszeichen

1: Eisenbahnschiene
2: Schienenfuß
3: Schienenkopf
4: Schienensteg
5-5: Regelebene
6: Auflagefläche des Schienenfußes 2
7: größte Pfeilhöhe
8: Unterlagsplatte/Rippenplatte
9,10: Rippen
11: Abstand der beiden Rippen
12: Schienenfuß-Auflagebereich
13,14: Breitenabschnitt (eben)
15,16: Auflagefläche
17: Breitenabschnitt (konkav)
18: Formfläche
19: Bogentiefe
20: Gleitstuhlplatte
21: Gleitstuhl
22: Unterseite
23: Zwischenlage
24: Nase
25: Längsränder
26: Unterseite
27: Oberseite
28: Zwischenlage
29: Formfläche/Unterseite

Claims

Fußauflagevorrichtung für Eisenbahnschienen (1) in Gleisanlagen, die im Bereich von Schienenbefestigungen auf einer Querschwelle oder einem entsprechenden Spurhaltungselement angeordnet ist, wobei eine Unterlagsplatte (8 bzw. 20), bspw. eine Rippenplatte (8), Gleitstuhlplatte (20) oder dergleichen oder auch lediglich eine Zwischenlage (23 bzw. 28) vorgesehen ist, welche auf der Schwellendecke oder dergleichen sitzt und mit dieser durch Schwellenschrauben oder dergleichen in Verbindung gebracht ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schienenfuß-Auflagebereich (12) der Unterlagsplatte (8 bzw. 20) bzw. der Zwischenlage (23) lediglich in zwei streifenförmig verlaufenden und jeweils den beiden Längsrandzonen des Schienenfußes (2) zugeordneten Breitenabschnitten (13 und 14) ebene Auflageflächen (15 und 16) aufweist, während der dazwischen gelegene Breitenabschnitt (17) mit einer gegenüber deren gemeinsamer Ebene zurückversetzten -konkav gekrümmten- Formfläche (18) versehen ist, deren größte Bogentiefe zur Breite (17) dieses Breitenabschnitts (17) ein Verhältnis hat, das zwischen 1:166 und 1:100 liegt.
Fußauflagemodifikation nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Formfläche (18) enthaltende Breitenabschnitt (17) etwa mittig zwischen den beiden streifenförmigen Breitenabschnitten (13 und 14) die größte Bogentiefe (19) aufweist.
Fußauflagemodifikation nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite (13 bzw. 14) jeder einzelnen ebenen Auflagefläche (15 bzw. 16) zur Gesamtbreite des Schienenfußes (2) etwa ein Verhältnis von 1:4 bis 1:6 hat.
Fußauflagemodifikation nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die größte Bogentiefe (19) der Formfläche (18) des Breitenabschnitts (17) zwischen 0,6 und 1 mm beträgt.
Fußauflagemodifikation nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gemeinsame Ebene der beiden streifenförmig (13 und 14) verlaufenden Auflageflächen (15 und 16) an der Unterlagsplatte (8) horizontal verläuft, oder aber gegenüber der Horizontalen mit üblicher Neigung z.B. (1:40) verläuft.
Fußauflagemodifikation nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß - vor allem bei gegossenen Platten - zur Erreichung einer Quer- und Längsparallelität der Auflagefläche zur gesamten Fläche mit engen Dickentoleranzen die beiden Streifen (13 und 14) spangebend bearbeitet sind.
Fußauflagevorrichtung für Eisenbahnschienen (1) in Gleisanlagen, die im Bereich von Schienenbefestigungen auf einer Querschwelle oder einem entsprechenden Spurhaltungselement angeordnet ist, sowie mindestens eine Unterlagsplatte (8 bzw. 20), bspw. eine Rippenplatte (8), Gleitstuhlplatte (20) oder dergleichen aufweist, welche auf der Schwellendecke oder dergleichen sitzt und mit dieser durch Schwellenschrauben oder dergleichen in Verbindung gebracht ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
eine dem Schienenfuß-Auflagebereich (12) der Unterlagsplatte (8 bzw. 20) zugeordnete Zwischenlage (23 oder 28), welche an ihrer Oberseite (18) lediglich in zwei streifenförmig verlaufenden und jeweils den beiden Längsrandzonen eines Schienenfußes (2) zugeordneten Breitenabschnitten (13 und 14) ebene Auflageflächen (15 und 16) aufweist, während der dazwischen gelegene Breitenabschnitt (17) mit einer gegenüber deren gemeinsamer Ebene zurückversetzten - konkav gekrümmten - Formfläche (18) versehen ist, deren größte Bogentiefe (19) zur Breite (17) dieses Breitenabschnitts (17) ein Verhältnis hat, das zwischen 1:166 und 1:100 liegt.
Fußauflagemodifikation nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Unterseite der Zwischenlage (28) mit einer in Querrichtung des Schienenfußes (2) verlaufenden, zurückversetzten - konkav gekrümmten - Formfläche (29) versehen ist.
Fußauflagemodifikation nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die unterseitige - konkav gekrümmte - Formfläche (29) der Zwischenlage (28) sich wenigstens annähernd über die gesamte Breite der Zwischenlage (31) erstreckt (Fig. 8).