EP0609728A1 - Elastische Schienenunterlage - Google Patents

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EP0609728A1
EP0609728A1 EP94100915A EP94100915A EP0609728A1 EP 0609728 A1 EP0609728 A1 EP 0609728A1 EP 94100915 A EP94100915 A EP 94100915A EP 94100915 A EP94100915 A EP 94100915A EP 0609728 A1 EP0609728 A1 EP 0609728A1
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Saar Gummiwerk GmbH
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    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/681—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by the material
    • E01B9/683—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by the material layered or composite
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/685—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape
    • E01B9/686—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape with textured surface

Definitions

  • the invention relates to an elastic, substantially plate-shaped rail pad made of foamed material.
  • Elastic rail underlays are preferably used when laying tracks in firm carriageways, but also when laying in ballast beds as an intermediate storage between rail and sleeper or between sleeper and substructure for elastic deflection of the laid rails when crossing a train.
  • the elasticity and spring number of the intermediate bearings must be matched to the respective fastening system as well as the ax load and speed of the trains. For a good load distribution on several sleepers, deflection of the rails when passing by train of approx. 1.0 to 1.5 mm has proven to be favorable.
  • a disadvantage of this known rail pad is that water and dirt can penetrate into the nub spaces or the grooves and fill them. This significantly affects the elasticity of the rail pad and changes the spring characteristic. In addition, the incompressible material is destroyed over time by the flexing work to be carried out under load. Another disadvantage is that the spring characteristic, especially with larger forces, is not linear.
  • Rail supports made of foamed EVA polymer are also known. With these rail pads there is no risk of destruction due to flexing work or of changing the spring characteristic due to dirt. However, they have insufficient temperature resistance. When storing at higher temperatures or in the sun or when the sun is shining on installed rail supports, an inadmissible change in the spring characteristic can occur. In addition, EVA polymer tends to creep under load, i.e. permanent deformations.
  • the object of the present invention is to provide a rail support which avoids these disadvantages.
  • the rail pad is preferably made of EPDM rubber.
  • the rail pad according to the invention is produced by closed-pore foaming of crosslinked rubber, the foaming process and the crosslinking of the material expediently taking place in one work step.
  • the desired spring index of the rail pad can be easily adjusted by the degree of foaming.
  • the foam structure has larger or smaller pores depending on the specific weight of the parts. Since these pores are always closed-celled, water or dirt cannot penetrate into the interior and change the dynamic properties when the outer skin is cut off or damaged.
  • the surfaces of the rail underlay may be expedient to design the surfaces of the rail underlay as cover layers made of non-foamed or only slightly foamed material.
  • this cover layer should be kept very thin so as not to influence the elasticity of the foamed area.
  • the ratio of the thickness of the foamed central area to the thickness of the cover layer can be set by the production parameters. This makes it possible to make even relatively thin rail supports with a thickness of, for example, 5 mm much more elastic than comparable rail supports made of compact rubber with elasticity defined by the surface geometry, for example knobs.
  • the rail support according to the invention can thus be produced directly in its final form in one tool. However, it is also possible to punch out rail supports from prefabricated panels or sheets.
  • FIG. 1 shows a cross section through a rail support 1 according to the invention designed as a simple flat plate Rail pad 1, which is provided with lateral holding tabs 5.

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Abstract

Eine elastische, im wesentlichen plattenförmig ausgebildete Schienenunterlage (1) besteht aus geschlossenporig geschäumtem und vernetztem Gummi-Werkstoff, vorzugsweise aus EPDM-Kautschuk. Das Aufschäumen und Vernetzen erfolgt zweckmäßigerweise in einer Arbeitsstufe. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elastische, im wesentlichen plattenförmig ausgebildete Schienenunterlage aus geschäumtem Werkstoff.
  • Elastische Schienenunterlagen werden vorzugsweise bei der Verlegung von Gleisen in festen Fahrbahnen, aber auch bei der Verlegung im Schotterbett eingesetzt als Zwischenlager zwischen Schiene und Schwelle bzw. zwischen Schwelle und Unterbau zur elastischen Einfederung der verlegten Schienen bei Zugüberfahrt. Elastizität und Federziffer der Zwischenlager müssen auf das jeweilige Befestigungssystem sowie Axlast und Geschwindigkeit der Züge abgestimmt sein. Für eine gute Lastverteilung auf mehrere Schwellen hat sich eine Einfederung der Schienen bei Zugüberfahrt von ca. 1,0 bis 1,5 mm als günstig erwiesen.
  • Bekannte Schienenunterlagen aus kompaktem Gummi weisen im beanspruchten Bereich ihrer Oberflächen erhabene Noppen oder eine eingeformte Nuten- bzw. Stegstruktur auf. Bei diesen inkompressiblen Schienenunterlagen wird die Elastizität bzw. der Verlauf der Federkennlinie durch die Verformung der Noppen bzw. der Stege bestimmt.
  • Ein Nachteil dieser bekannten Schienenunterlage ist, daß in die Noppenzwischenräume bzw. die Nuten Wasser und Schmutz eindringen können und diese ausfüllen. Dadurch wird die Elastizität der Schienenunterlage wesentlich beeinträchtigt und die Federkennlinie verändert. Darüber hinaus wird der inkompressible Werkstoff durch die bei Belastung aufzunehmende Walkarbeit im Laufe der Zeit zerstört. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Federkennlinie, insbesondere bei größeren Kräften, nicht linear verläuft.
  • Weiterhin sind Schienenunterlagen aus geschäumtem EVA-Polymer bekannt. Bei diesen Schienenunterlagen besteht zwar nicht die Gefahr der Zerstörung durch Walkarbeit oder der Veränderung der Federkennlinie durch Schmutz. Sie weisen jedoch eine zu geringe Temperaturbeständigkeit auf. Bei Lagerung bei höheren Temperaturen bzw. in der Sonne oder auch bei Sonneneinstrahlung auf eingebaute Schienenunterlagen kann eine unzulässige Änderung der Federkennlinie auftreten. Zudem neigt EVA-Polymer bei Belastung zum Kriechen, d.h. zu bleibenden Verformungen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schienenunterlage bereitzustellen, die diese Nachteile vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Schienenunterlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schienenunterlage aus geschlossen porig geschäumtem und vernetztem Gummiwerkstoff besteht.
  • Vorzugsweise wird die Schienenunterlage aus EPDM-Kautschuk hergestellt.
  • Gegenüber der bekannten Schienenunterlage aus geschäumtem EVA-Polymer hat die erfindungsgemäße Schienenunterlage die Vorteile
    • geringere Schrumpfung und somit bessere Geometriebeständigkeit bei höheren Temperaturen
    • vernachlässigbare Veränderung der Federkennziffer auch bei längerem Einfluß höherer Temperaturen, z.B. bei Lagerung oder auch in eingebautem Zustand,
    • geringer Einfluß von Temperaturschwankungen auf die Federkennlinie in einem großen Temperaturbereich von z.B. -30 ° bis ca. 70 °C,
    • Verringerung bleibender Verformungen nach Belastung.
  • Gegenüber den Schienenunterlagen aus kompaktem Gummi mit Noppen- oder Nutstruktur zeichnet sich die erfindungsgemäße Schienenunterlage darüber hinaus aus durch
    • längere Lebensdauer, da durch die Schaumstruktur keine Walkarbeit auftritt
    • eine linearere Federkennlinie über einen weiten Belastungsbereich,
    • keine Beeinträchtigung der Elastizität bzw. der Federkennlinie durch Schmutz.
  • Die erfindungsgemäße Schienenunterlage wird durch geschlossen poriges Aufschäumen von vernetztem Gummi hergestellt, wobei zweckmäßigerweise der Schäumvorgang und das Vernetzen des Werkstoffes in einer Arbeitsstufe erfolgen.
  • Die gewünschte Federkennziffer der Schienenunterlage kann dabei in einfacher Weise durch den Schäumgrad eingestellt werden. Bei der Schaumstruktur sind je nach dem spezifischen Gewicht der Teile größere oder kleinere Poren vorhanden. Da diese Poren immer geschlossenzellig sind, kann beim Abtrennen oder bei einer Verletzung der äußeren Haut kein Eindringen von Wasser oder Schmutz in das Innere erfolgen und die dynamischen Eigenschaften verändern.
  • Es kann zweckmäßig sein, die Oberflächen der Schienenunterlage als Deckschichten aus nicht oder nur wenig geschäumtem Material auszubilden. Diese Deckschicht sollte jedoch sehr dünn gehalten sein, um die Elastizität des geschäumten Bereiches nicht zu beeinflussen. Das Verhältnis der Dicke des geschäumten Zentralbereiches zur Dicke der Deckschicht kann durch die Produktionsparameter eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, auch relativ dünne Schienenunterlagen mit einer Dicke von z.B. 5 mm wesentlich elastischer auszubilden als aus vergleichbaren Schienenunterlagen aus kompaktem Gummi mit durch die Oberflächengeometrie, z.B. Noppen, definierter Elastizität.
  • Die erfindungsgemäße Schienenunterlage kann so unmittelbar in ihrer endgültigen Form in einem Werkzeug gefertigt werden. Es ist jedoch auch möglich, Schienenunterlagen aus vorgefertigten Platten bzw. Bahnen auszustanzen.
  • In den Figuren 1 bis 3 sind mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schienenunterlagen dargestellt. Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine als einfache ebene Platte ausgebildete erfindungsgemäße Schienenunterlage 1. Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Schienenunterlage 1 mit einem inneren geschäumten Bereich 3 und den nicht, bzw. wenig geschäumten Deckschichten 4. Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Schienenunterlage 1, die mit seitlichen Haltelaschen 5 versehen ist.

Claims (4)

  1. Elastische, im wesentlichen plattenförmig ausgebildete Schienenunterlage aus geschäumtem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenunterlage (1) aus geschlossenporig geschäumtem und vernetztem Gummi-Werkstoff besteht.
  2. Schienenunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenunterlage (1) aus EPDM-Kautschuk besteht.
  3. Schienenunterlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenunterlage (1) durch geschlossenporiges Aufschäumen und Vernetzen des Werkstoffes in einer Arbeitsstufe hergestellt ist.
  4. Schienenunterlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenunterlage (1) die untere und obere Plattenoberfläche bildende Deckschichten (4) aus nicht geschäumtem Werkstoff aufweist.
EP94100915A 1993-01-28 1994-01-22 Elastische Schienenunterlage Expired - Lifetime EP0609728B1 (de)

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