EP1041201B1 - Lagerung für einen Gleisabschnitt - Google Patents

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EP1041201B1
EP1041201B1 EP00106190A EP00106190A EP1041201B1 EP 1041201 B1 EP1041201 B1 EP 1041201B1 EP 00106190 A EP00106190 A EP 00106190A EP 00106190 A EP00106190 A EP 00106190A EP 1041201 B1 EP1041201 B1 EP 1041201B1
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EP
European Patent Office
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plate
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intermediate plate
rail
support
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EP00106190A
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EP1041201A3 (de
EP1041201A2 (de
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Sebastian Benenowski
Alfred Demmig
Hans-Ulrich Dr. Dietze
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Voestalpine Railway Systems GmbH
Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Original Assignee
Voestalpine VAE GmbH
Voestalpine BWG GmbH
Butzbacher Weichenbau GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • 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
    • E01B9/685—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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for supporting a track section, wherein the arrangement comprises a plurality along the track section extending the track section supporting pad plates having at least two different sizes with different load-bearing bottom surfaces and wherein between respective pad plate and its support an intermediate layer and a arranged along the bottom surface of the base plate extending intermediate plate.
  • elastic intermediate plates between the track receiving pad plates such as ribbed plates and the support such as sleepers or concrete slabs are arranged, with an application both in ballasted track and on a solid track.
  • the elastic intermediate layers used are made of cellular elastomers, such as PU foams, which have a spring stiffness which is approximately linearly dependent on the contact surface of the underlay plastic. This means that for underlays with divergent support surfaces liners of different thicknesses must be used in order to achieve the same elastic behavior in the track, so have the same spring stiffness in the respective layers.
  • Superstructure structures with elastic liners are z.
  • spring systems with an overall characteristic curve with bent profile can be used for mounting the underlay plates in such a way that, when force applied to the spring system is smaller than the force acting in the working area, the characteristic rises sharply and runs flat in the working area.
  • a rail mounting according to DE-A-43 08 438 comprises an intermediate plate and a rubber plate extending between a ribbed plate and a base plate, which in turn is securable to a sill.
  • the present invention is based on the problem, an arrangement of the type mentioned in such a way that a defined spring stiffness of the intermediate layers in the track section can be achieved in a structurally simple manner.
  • the problem is inventively solved in that, regardless of the different sizes of lasiabtragenden bottom surfaces of the pad plates, the intermediate plates in the track section have an equal size (areal extent).
  • liners of cellular elastomers such as PU foams can be used which have the same material properties.
  • Corresponding PU foams are commercially available z. B. under the name Sylomer® or Sylodyn® offered.
  • the intermediate layer itself is z. B. of rigid plastic or metal such as sheet metal or other suitable material.
  • the intermediate layer in the region of the projection of the track section or its rail foot running perpendicular to the support has a cutout which is delimited by strip-shaped sections of the intermediate layer extending in respective longitudinal edge regions of the rail foot and in the longitudinal direction of the track section.
  • the intermediate plate has a peripheral edge strip with the preferably centrally extending cutout and further in the region of the base plate with the support connecting connecting elements such as bolts extending cutouts.
  • the further cutouts can each show a U-shaped geometry.
  • the projections of the rail foot longitudinal edges which run perpendicularly to the support intersect the strip-shaped sections of the intermediate plate extending in the longitudinal direction of the track section.
  • the intermediate layer itself is in particular formed symmetrically to its longitudinal axis. Furthermore, a symmetry should also be given to its transverse axis running parallel to the longitudinal direction of the rail section. Even if a symmetrical design is preferably provided, the teaching according to the invention also encompasses asymmetrical shapes which can be used in particular in the area of switches.
  • the intermediate plate has a removal surface of preferably in about 400 cm 2 .
  • a removal surface of preferably in about 400 cm 2 .
  • Schienenbefest onlyswie track plates of a load-bearing floor surface between preferably 400 and 1,400 cm 2 can be covered.
  • the intermediate plate made of sheet material - in particular a punched sheet metal part - - this should have a thickness of preferably 2 to 5 mm.
  • a rigid plastic plate When using a rigid plastic plate as an intermediate plate it should have a thickness of preferably 2 to 5 mm at a stiffness of preferably more than 100 kN / mm.
  • the cellular elastomers used such as polyurethane elastomers themselves have a spring stiffness or number in the range between 5 kN / mm and 150 kN / mm with a material thickness in the range between 5 mm to 20 mm.
  • FIG. 1 shows a cross section of a track section which, without limiting the invention and only by way of example, comprises a grooved rail 10 whose foot 12 in the usual way on a ribbed plate 14 by means of z. B. clamps 16, 18 is fixed. Between the rail base 12 and the ribbed plate 14 itself, an elastic plate 20 may be provided.
  • the ribbed plate 14 is connected via bolts 22, 24 with a support, not shown, in the form of z. B. a threshold or concrete slab.
  • a support not shown, in the form of z. B. a threshold or concrete slab.
  • the bolt 22, 24 surrounded in the usual way by a sleeve 26, 28.
  • an elastic intermediate layer 30 of cellular elastomers such as polyurethane elastomer, which is offered under the name Sylodyn®.
  • This elastomeric material has the property that its spring stiffness or characteristic changes as a function of the area over which force is transferred or load is removed, that is, according to the prior art, in principle over the effective bottom surface of the ribbed plate 14 In this case, it is necessary that the dimensioning of the elastic intermediate layers be changed accordingly in order to ensure the same elastic conditions for each base plate along a track section.
  • a rectangular cutout 34 is provided in the direction of supporting perpendicular projection of the rail foot 12, which is bounded by extending in the longitudinal direction of the rail portion strip-shaped portions 36, 38, of the in the direction of Support perpendicular projections of the longitudinal edges 40, 42 of the rail foot 12 are cut.
  • the strip-shaped sections 36, 38 are followed in section by further U-shaped cutouts 44, 46, which extend around the connecting elements such as bolts 22, 24. Furthermore, the intermediate plate 32 has a peripheral edge 48.
  • the intermediate plate 32 may be made of sheet material, but also of hard plastic.
  • the intermediate plate 32 should have a thickness of 2 to 5 mm.
  • a corresponding areal extension covers the ribbed plates with floor areas in the range between 400 and 1,400 cm 2 .
  • the intermediate plate material should itself have a spring stiffness of more than 100 kN / mm.
  • the thickness of the intermediate plate 32 may be 2 to 5 mm.
  • the preferred areal extent of the intermediate plate 32 is then 400 cm 2 .
  • intermediate plate of the working area of the entire base comprising the ribbed plate, intermediate plate and intermediate layer can be specified.

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  • Magnetic Heads (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Lagerung eines Gleisabschnitts, wobei die Anordnung eine Vielzahl entlang des Gleisabschnitts verlaufende den Gleisabschnitt abstützende Unterlageplatten umfasst, die mindestens zwei verschiedene Größen mit voneinander abweichenden lastabtragenden Bodenflächen aufweisen und wobei zwischen jeweiliger Unterlageplatte und deren Abstützung eine Zwischenlage und eine entlang der Bodenfläche der Unterlageplatte verlaufende Zwischenplatte angeordnet sind.
  • Um definierte Elastizitäten für den Eisenbahnoberbau sicherzustellen und gleichzeitig eine Reduktion von Körperschall zu erzielen, werden elastische Zwischenplatten zwischen den das Gleis aufnehmenden Unterlageplatten wie Rippenplatten und der Abstützung wie Schwellen oder Betonplatten angeordnet, wobei eine Anwendung sowohl im Schotteroberbau als auch bei einer festen Fahrbahn erfolgt. Die zum Einsatz gelangenden elastischen Zwischenlagen bestehen aus zelligen Elastomeren wie PU-Schäumen, die eine Federsteifigkeit aufweisen, die in etwa linear abhängig zu der Auflagefläche der Unterlageplaste ist. Dies bedeutet, dass für Unterlageplatten mit voneinander abweichenden Abstützflächen Zwischenlagen unterschiedlicher Dicken zum Einsatz gelangen müssen, um im Gleis ein gleiches elastisches Verhalten zu erreichen, also gleiche Federsteifigkeiten in den jeweiligen Zwischenlagen vorliegen zu haben.
  • Oberbaukonstruktionen mit elastischen Zwischenlagen sind z. B. der EP 0 666 938 B1 oder der DE 44 06 105 A1 zu entnehmen. Dabei können zur Lagerung der Unterlageplatten Federsysteme mit einer Gesamtkennlinie mit geknicktem Verlauf derart zum Einsatz gelangen, dass bei auf das Federsystem eingeleiteter Kraft, die kleiner als die im Arbeitsbereich wirkende Kraft ist, die Kennlinie steil ansteigt und im Arbeitsbereich flach verläuft.
  • Aus der EP 0 546 363 ist eine Unterlage mit einer elastischen Zwischenlage bekannt, deren Federsteifigkeit derart aufstandskraftabhängig veränderbar ist, dass die gesamte Auflagefläche der Zwischenlage mit zunehmendem Winkel α ausgehend von der Mittelachse eines Schienenabschnittes kontinuierlich zunimmt.
  • Aus der DE-B-1 292 149 ist eine schwellenlose Befestigung von Schienen bekannt, bei der zwischen einer Tunnelsohle oder Fahrbahnptatte und einer eine Schiene abstützenden Rippenplatte eine Grundplatte und eine elastische Unterlage aus Gummi oder elastischem Kunststoff angeordnet sind.
  • Eine Lagerung für eine Schiene nach der DE-A- 43 08 438 umfasst eine Zwischenplatte und eine Gummiplatte, die sich zwischen einer Rippenplatte und einer Grundplatte erstrecken, die ihrerseits auf eine Schwelle befestigbar ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auf konstruktiv einfache Weise eine definierte Federsteifigkeit der Zwischenlagen im Gleisabschnitt erzielbar ist.
  • Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass unabhängig von den verschiedenen Größen der lasiabtragenden Bodenflächen der Unterlageplatten die Zwischenplatten in dem Gleisabschnitt eine gleiche Größe (flächige Erstreckung) aufweisen.
  • Erfindungsgemäß erfolgt über eine definierte Fläche eine Lastabtragung von der Schienenbefestigungs- wie Rippenplatte auf die elastische Zwischenlage, so dass infolgedessen die Federsteifigkeit der Zwischenlage nicht von der Größe der Schienenbefestigungsplatte selbst abhängig ist. Somit können für Schienenbefestigungsplatten unterschiedlicher Abmessungen Zwischenlagen aus zelligen Elastomeren wie PU-Schäumen benutzt werden, die gleiche Materialeigenschaften aufweisen. Entsprechende PU-Schäume werden handelsüblich z. B. unter dem Namen Sylomer® oder Sylodyn® angeboten. Die Zwischenlage selbst besteht z. B. aus steifem Kunststoff oder Metall wie Blech oder sonstigem geeigneten Material.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zwischenlage im Bereich der senkrecht zur Abstützung verlaufenden Projektion des Gleisabschnitts bzw. seines Schienenfußes einen Ausschnitt aufweist, der von in jeweiligen Längsrandbereichen des Schienenfußes und in Längsrichtung des Gleisabschnittes verlaufenden streifenförmigen Abschnitten der Zwischenlage begrenzt ist. Hierdurch erfährt die Schiene im Bereich ihrer Fußlängsränder zusätzlich eine gezielte Abstützung derart, dass ein unerwünschtes Kippen unterbunden wird.
  • Ferner ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte einen umlaufenden Randstreifen mit dem vorzugsweise zentral verlaufenden Ausschnitt sowie weiteren im Bereich von die Unterlageplatte mit der Abstützung verbindenden Verbindungselementen wie Bolzen verlaufenden Ausschnitte aufweist. Dabei können die weiteren Ausschnitte jeweils eine U-förmige Geometrie zeigen.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass die senkrecht zur Abstützung verlaufenden Projektionen der Schienenfußlängsränder die streifenförmigen in Längsrichtung des Gleisabschnittes verlaufenden Abschnitte der Zwischenplatte schneiden.
  • Die Zwischenlage selbst ist insbesondere symmetrisch zu ihrer Längsachse ausgebildet. Ferner sollte auch eine Symmetrie zu ihrer parallel zur Längsrichtung des Schienenabschnittes verlaufenden Querachse gegeben sein. Auch wenn bevorzugterweise eine symmetrische Gestaltung vorgesehen ist, erfasst die erfindungsgemäße Lehre auch asymmetrische Formen, die insbesondere im Bereich von Weichen zum Einsatz gelangen können.
  • Bevorzugterweise weist die Zwischenplatte eine Abtragfläche von vorzugsweise in etwa 400 cm2 auf. Für eine entsprechende Dimensionierung sind übliche Schienenbefestigungswie Gleisplatten einer lastabtragenden Bodenfläche zwischen vorzugsweise 400 und 1.400 cm2 abdeckbar.
  • Sofern die Zwischenplatte aus Blechmaterial - insbesondere einem ausgestanzten Blechteil - besteht, sollte dieses eine Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm aufweisen.
  • Bei der Verwendung einer steifen Kunststoffplatte als Zwischenplatte sollte diese bei einer Steifigkeit von vorzugsweise mehr als 100 kN/mm eine Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm aufweisen.
  • Die zum Einsatz gelangenden zelligen Elastomere wie Polyurethan-Elastomere selbst weisen eine Federsteifigkeit oder -ziffer im Bereich zwischen 5 kN/mm und 150 kN/mm bei einer Materialstärke im Bereich zwischen 5 mm bis 20 mm auf.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines der Zeichnung zu entnehmenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch einen Gleisabschnitt und
    Fig. 2
    in Draufsicht eine Zwischenplatte.
  • In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Gleisabschnittes dargestellt, der - ohne Einschränkung der Erfindung und nur rein beispielhaft - eine Rillenschiene 10 umfasst, deren Fuß 12 in üblicher Weise auf einer Rippenplatte 14 mittels z. B. Spannklemmen 16, 18 festgelegt ist. Zwischen dem Schienenfuß 12 und der Rippenplatte 14 selbst kann eine elastische Platte 20 vorgesehen sein.
  • Die Rippenplatte 14 ist über Bolzen 22, 24 mit einer nicht dargestellten Abstützung in Form z. B. einer Schwelle oder Betonplatte verbunden. Dabei wird der Bolzen 22, 24 in gewohnter Weise von einer Hülse 26, 28 umgeben. Insoweit wird jedoch auf hinlänglich bekannte Konstruktionen verwiesen.
  • Um definierte Elastizitäten bei gleichzeitiger Reduzierung von Körperschall zu erreichen, verläuft zwischen der Rippenplatte 14 und der Abstützung eine elastische Zwischenlage 30 aus zelligen Elastomeren wie Polyurethan-Elastomer, welches unter der Bezeichnung Sylodyn® angeboten wird. Dieser Elastomer-Werkstoff hat die Eigenschaft, dass sich seine Federsteifigkeit bzw. -kennlinien in Abhängigkeit von der Fläche ändert, über die Kraft übertragen bzw. Last abgetragen wird, also nach dem Stand der Technik grundsätzlich über die wirksame Bodenfläche der Rippenplatte 14. Da jedoch entlang eines Gleisabschnittes Unterlageplatten unterschiedlicher flächiger Erstreckungen zum Einsatz gelangen, ist es in diesem Fall erforderlich, dass die Dimensionierungen der elastischen Zwischenlagen entsprechend geändert werden, um bei jeder Unterlageplatte gleiche elastische Bedingungen sicherzustellen.
  • Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass zwischen der Rippenplatte 14 und der elastischen Zwischenlage 30 eine Zwischenplatte 32 verläuft, deren flächige Erstreckung unabhängig von der der wirksamen Bodenfläche der Rippenplatte 14 ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die die Kraft von der Rippenplatte 14 auf die elastische Zwischenlage 30 übertragende Fläche unabhängig von der Flächenerstreckung der Rippenplatte 14 stets gleich ist, so dass infolgedessen unabhängig von der Flächenerstreckung der Rippenplatte 14 dimensionsmäßig gleiche elastische Zwischenlagen 30 zum Einsatz gelangen können.
  • Wie die Draufsicht der Zwischenplatte 32 gemäß Fig. 2 verdeutlicht, ist in Richtung der Abstützung senkrecht verlaufender Projektion des Schienenfusses 12 ein rechteckförmiger Ausschnitt 34 vorgesehen, der von in Längsrichtung des Schienenabschnittes verlaufenden streifenförmigen Abschnitten 36, 38 begrenzt ist, die von den in Richtung der Abstützung senkrecht verlaufenden Projektionen der Längsränder 40, 42 des Schienenfusses 12 geschnitten werden.
  • An die streifenförmigen Abschnitte 36, 38 schließen sich im Schnitt U-förmige weitere Ausschnitte 44, 46 an, die sich um die Verbindungselemente wie Bolzen 22, 24 erstrecken. Ferner weist die Zwischenplatte 32 einen umlaufenden Rand 48 auf.
  • Bevorzugterweise kann die Zwischenplatte 32 aus Blechmaterial, aber auch aus hartem Kunststoff bestehen.
  • Sofern Blechmaterial zum Einsatz gelangt, sollte die Zwischenplatte 32 eine Dicke von 2 bis 5 mm aufweisen. Die flächige Erstreckung, also die wirksame Fläche, über die die Last von der Rippenplatte 14 auf die elastische Zwischenlage 30 übertragen wird, sollte 400 cm2 betragen. Eine entsprechende flächige Erstreckung deckt die Rippenplatten mit Bodenflächen im Bereich zwischen 400 und 1.400 cm2 ab.
  • Sofern ein harter Kunststoff als Zwischenplattenmaterial verwendet wird, sollte dieser selbst eine Federsteifigkeit von mehr als 100 kN/mm aufweisen. In diesem Fall kann die Dicke der Zwischenplatte 32 2 bis 5 mm betragen. Die bevorzugte flächige Erstreckung der Zwischenplatte 32 ist dann 400 cm2.
  • Zu erwähnen ist, dass durch die Dicke der Zwischenplatte der Arbeitsbereich des gesamten Stützpunktes umfassend Rippenplatte, Zwischenplatte und Zwischenlage vorgegeben werden kann.

Claims (11)

  1. Anordnung zur Lagerung eines Gleisabschnitts mit einer Schiene (10), die einen Schienenfuß (12) aufweist, wobei die Anordnung eine Vielzahl entlang des Gleisabschnitts verlaufende den Gleisabschnitt abstützende Unterlageplatten (14) umfasst, die mindestens zwei verschiedene Größen mit voneinander abweichenden lastabtragenden Bodenflächen aufweisen und wobei zwischen der jeweiliger Unterlageplatte (14) und deren Abstützung eine elastische Zwischenlage (30) und eine entlang der Bodenfläche der Unterlageplatte (14) verlaufende Zwischenplatte (32) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass unabhängig von den verschiedenen Größen der lastabtragenden Bodenflächen der Unterlageplatten (14) die Zvirischenplatten (32) in dem Gleisabschnitt eine gleich große Fläche aufweisen.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die elastische Zwischenlage (30) aus einem zelligen Elastomer wie Polyurethan-Elastomer besteht.
  3. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zwischenplatte (32) aus steifem Kunststoff oder Metall wie Blech besteht
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zwischenplatte (32) einen umlaufenden Randstreifen (48) aufweist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zwischenplatten (32) im Bereich der senkrecht zur Abstützung verlaufenden Projektion des Gleisabschnittes bzw. seines Schienenfußes (12) einen ersten Ausschnitt (34) aufweisen, der von in jeweiligen Längsrandbereichen des Schienenfußes und in Längsrichtung des Gleisabschnittes verlaufenden streifenförmigen Abschnitten (36, 38) der jeweiligen Zwischenplatte begrenzt ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet
    dass der innerhalb der senkrecht zur Abstützung verlaufenden Projektion des Schienenfußes (12) verlaufende erste Ausschnitt (34) der Zwischenplatten (32) vorzugsweise zentral verläuft und/oder dass die Zwischenplatten zu beiden Seiten des ersten Ausschnittes (34) weitere im Bereich von die Unterlageplatte (14) mit der Abstützung verbindenden Verbindungselementen wie Bolzen (22, 24) verlaufende Ausschnitte (44, 46) aufweisen.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass senkrecht zur Abstützung verlaufende Projektionen der Schienenfußlängsränder (40, 42) die den ersten Ausschnitt (34) begrenzenden streifenförmigen Abschnitte (36, 38) der Zwischenplatte (32) schneiden.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zwischenplatte (32) eine Rechteckform aufweist und symmetrisch zu ihrer Längsachse und/oder symmetrisch zu ihrer parallel zur Längsrichtung des Schienenabschnittes verlaufenden Querachse ausgebildet ist.
  9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zwischenplatte (32) eine Abtragfläche von 400 cm2 aufweist.
  10. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zwischenplatte (32) aus Blechmaterial in Form von zum Beispiel eines gestanzten Blechteils einer Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm besteht.
  11. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zwischenplatte (32) eine Kunststoffplatte einer Steifigkeit von mehr als 100 kN/mm und einer Dicke von vorzugsweise 2 bis 5 mm ist.
EP00106190A 1999-04-01 2000-03-22 Lagerung für einen Gleisabschnitt Expired - Lifetime EP1041201B1 (de)

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EP1041201A2 EP1041201A2 (de) 2000-10-04
EP1041201A3 EP1041201A3 (de) 2002-05-22
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