EP2126214A1 - Verfahren zum herstellen einer schwellenbesohlung auf einem schwellenkörper sowie schwelle - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer schwellenbesohlung auf einem schwellenkörper sowie schwelle

Info

Publication number
EP2126214A1
EP2126214A1 EP08706028A EP08706028A EP2126214A1 EP 2126214 A1 EP2126214 A1 EP 2126214A1 EP 08706028 A EP08706028 A EP 08706028A EP 08706028 A EP08706028 A EP 08706028A EP 2126214 A1 EP2126214 A1 EP 2126214A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
threshold
foam
plastic foam
raw material
sleeper
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08706028A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Gruber
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.)
SSL-Schwellenwerk und Steuerungstechnik Linz GmbH
Original Assignee
SSL-Schwellenwerk und Steuerungstechnik Linz 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 SSL-Schwellenwerk und Steuerungstechnik Linz GmbH filed Critical SSL-Schwellenwerk und Steuerungstechnik Linz GmbH
Publication of EP2126214A1 publication Critical patent/EP2126214A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
    • E01B3/46—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from different materials

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a threshold soling of a threshold at least in regions on at least one in installation position of the threshold down on a ballast bed or a concrete surface facing surface on which optionally at least one further layer is disposed, and a threshold with a threshold body, the one , in installation position of the threshold in the direction down on a ballast bed or a concrete surface facing surface on which optionally a layer, eg a nonwoven layer, is arranged, wherein at least on this surface at least partially a threshold soling is arranged.
  • Concrete sleepers are provided with a so-called soles, because otherwise the gravel grains of a ballast bed formed below would touch the concrete sleepers in the installed state only selectively, so it comes at these contact surfaces by rail vehicles to large local loads.
  • the use of threshold solders can reduce the compressive stress of the ballast because the contact area is increased and the ballast grains can press into the sleeper reinforcement.
  • a sleeper pad usually, as a sleeper pad an elastomer mat is used. To avoid detachment from the threshold, it can be glued to the threshold.
  • threshold shoes are known, which is pulled over the edges of the thresholds.
  • DE 02 15 101 U describes a railway sleeper with a concrete body and at least one elastic plastic layer arranged on the underside of the concrete body. Between the concrete body and this plastic layer, a fiberglass layer is arranged, which adheres to the concrete of the concrete body and is connected flat to the plastic layer. The fibers of this intermediate layer are used to achieve mechanical anchoring to the concrete sleeper via a microforming connection.
  • DE 10 2004 011 610 A describes a method for producing a composite system between concrete and a high polymer elastic material. This is provided by injection molding or by pressing with a separately prepared geometric surface modification as an original form, which is formed as a knob-shaped and / or rib-shaped elevations. After cooling the master mold, the nub- and / or rib-shaped elevations are shaped with a hot-forming die with slightly pressing pressure into mushroom-shaped and / or T-shaped and / or bent-over elevations. This gives the elevations in the upper area a larger diameter.
  • This object is achieved by forming the sleeper padding from a plastic foam, wherein a raw material for the plastic foam is applied to the at least one surface of the sleeper and then foamed onto the surface of the foam, or independently by a threshold in which the Schwellenhleohlung is formed from a plastic foam, which is at least partially adherent to the threshold body.
  • the threshold soling is generated directly on the threshold, so it does not require separate production of a mat, and that no additional precautions must be taken for the connection with the threshold, since the Adphosi- width of the foam is sufficient to To provide a sufficiently high adhesive strength at least in some areas of the surface of the threshold.
  • in situ foaming is also achieved that surface inaccuracies of the threshold, for example, as a result of air pockets during the production of a concrete sleeper, can be compensated.
  • the threshold insulation on site on a construction site, wherein optionally the unevenness of the substrate can be automatically taken into account, whereby the available for the transmission of power in the ballast bed surface further increased and thus the burden of the ballast bed can be further reduced .
  • the adhesiveness of the foam can be used to at least partially connect the ballast of the ballast bed with the sill via the plastic foam during foaming, whereby the positional stability of the threshold can be increased.
  • the soling of the threshold according to the invention may also be formed as a threshold shoe by the foam is generated not only on the lower surface of the threshold body but also on the side surfaces of the threshold body.
  • the foam is formed as a so-called two-component (2K) foam, d. H. it is made from two components that react with each other.
  • 2K two-component
  • it is thus possible to influence the hardness of the threshold soling by changing the mixing ratio and, as a consequence, also to easily adapt the load capacity of the threshold soling to different load cases.
  • it can also be used to increase the reaction time, which can simplify the handling of the system.
  • the components may be a polyol and an isocyanate to produce a polyurethane foam. It is thus possible to increase the mechanical properties of the threshold soling, e.g. Hardness, Young's modulus, etc., to be varied in a wide range, e.g. the number of compounds between the molecules can be easily varied via a different number of isocyanuric groups or hydroxyl groups.
  • the threshold soling e.g. Hardness, Young's modulus, etc.
  • the foam is foamed to an integral foam.
  • An integral foam is known to be characterized in that its density changes over the course of the cross section.
  • the density of this foam starting from the surface of the sleeper body in the direction repellent, ie in the direction of the ballast bed on which the finished threshold is placed, increases, so that the foam in the ballast bed the Penetration of the ballast opposes a greater resistance, whereas in the region of the surface of the sleeper body, a higher elasticity is possible, whereby the sound insulation properties of the Schwellenhleohlung can be improved by forming a spring-mass system.
  • the seal decreases in the indicated direction, just to the opposite effect, namely the pebble when the penetration is facilitated, for example, in curves where the surface pressures and shearing stresses are higher. Due to the deeper penetration, the positional stability of the threshold can be improved.
  • the density of the foam increases starting from the two surfaces of the foam layer in the direction of a core layer of the foam. Another advantage is that the integral foam can have a closed surface.
  • the raw material for the plastic foam can be applied directly to the at least one surface of the threshold body, so there are no intermediate layers as known from the prior art for the preparation of the connection threshold / Besohlung required.
  • a primer e.g. its so-called primer, for example based on polyurethane or based on silanes, or generally based on dilute synthetic resins, is applied.
  • a reinforcing layer is arranged so that it is enclosed by the foaming of the raw material in the finished plastic foam.
  • This reinforcing layer can be arranged directly adjacent to the surface of the sleeper body, but it is preferably arranged at least partially spaced from this surface, whereby on the one hand the adhesion of the Schwellenhleohlung by a larger surface available between soles and threshold - in comparison to the variant with direct contact - improves, and on the other hand, the effect of the reinforcement layer in the insole is better to advantage.
  • This reinforcing layer may be bonded to, in particular anchored within, the skin prior to application of the foam raw material, thereby contributing to the adhesion of the soling to the sleeper body, particularly where the reinforcement Layer is arranged spaced from the surface, and is thus anchored in the foam over a large area by the foaming.
  • the reinforcing layer can be anchored for example in holes in the sleeper body by frictional engagement or by gluing. It is also possible that, when the sleeper body is cast from concrete, this reinforcing layer is partially concreted in - in the manner of a reinforcement.
  • fibers and / or threads which are mixed into the raw material for the foam and thus distributed in the finished plastic foam.
  • fibers and / or threads e.g. Metal fibers, for example of steel, aluminum, brass, etc., glass fibers, plastic fibers, e.g. Fibers made of polyethylene or polypropylene, polyamide fibers (Kevlar ®), graphite fibers, or mixtures of different materials can be used.
  • the fibers may be present as staple fibers or twisted into filaments. It is also possible that the fibers and / or threads are in the form of fabrics, e.g. be used with canvas or twill weave or Atlasitati, knitted fabrics, etc.
  • At least one further layer can be applied to the raw material and bonded to the foam by foaming, so that a multi-layer structure is formed, wherein preferably a material is used for this further layer, which is different from the plastic foam. It can thus be formed a Schwellenhleohlung whose mechanical and acoustic properties can be adjusted as needed.
  • the at least one surface of the threshold which is provided with the plastic foam roughened before applying the raw material and / or provided with at least one recess, whereby a larger surface for the connection is available or it becomes possible to anchor the plastic foam in addition to the adhesive bond also mechanically in the concrete.
  • the threshold body in the region of the surface at least one
  • Figure 1 shows a section of a track section with soled thresholds in cross section in a ballast bed.
  • Fig. 2 shows a variant of a solitary threshold with a reinforcing layer anchored in the sleeper body
  • FIG. 3 shows a variant embodiment of a solitary sleeper with a reinforcing loop reinforcement reinforced by fibers
  • FIG. 5 shows a threshold in cross-section, in which the threshold insole is formed by an integral foam
  • FIG. 6 shows a cross section through a solitary threshold, wherein a further layer is arranged on the lower surface of the threshold sole;
  • Fig. 7 shows a variant of a solitary threshold.
  • Fig. 1 shows a section of a track section 1. Shown are in cross section two sleepers 2, on which a track 3 in the usual way - as known from the prior art - is arranged.
  • the sleepers 2 are partially embedded in a ballast bed 4, as is also already known from the prior art.
  • a ballast bed 4 a concrete surface, as known per se, be present as a substructure.
  • the sleepers 2 comprise a threshold body 5, on the lower surface 6, ie that threshold surface 7 of the threshold body 5, which faces the ballast bed 4 in the laid state of the threshold 2, a threshold reinforcement 7.
  • said threshold reinforcement 7 is produced from a plastic foam.
  • the threshold body 5 consists in this embodiment of concrete. Likewise, the threshold body 5 but also from other materials, such as wood or the like. Exist.
  • the sleeper body 5 may also be multi-layered, e.g. have a fleece or textile layer.
  • the threshold bodies 5 can be embodied as simple sleepers 2 or as double-crossing sleepers, Y-sleepers, sleepers, crosshead sleepers, etc. Furthermore, the concrete sleepers may be biased, e.g. for laying on a concrete surface.
  • the threshold soling 7, ie the plastic foam, is produced directly on the threshold body 5 by applying a foamable raw material for the plastic foam to the surface 6 of the threshold body 5 and then foaming this raw material.
  • the threshold body can comprise a layer on this surface, so that therefore the surface for the plastic foam is formed by the surface of this layer of the threshold body 5.
  • This layer may be, for example, a nonwoven layer or fabric layer, which is at least partially shaken, for example, in the concrete of a concrete sleeper.
  • the foaming can for example be done by a so-called free foaming, for which no mold is used. This results in a Schwellenhleohlung 7, which may have an irregular shape - viewed in cross section.
  • the threshold soling 7 does not necessarily have to be rectangular in cross-section, as shown in FIG.
  • the threshold body 2 is made of concrete.
  • the mold walls are provided with a release agent, so that during demolding the threshold soling 7 is not damaged by adhesion to these mold walls in the edge region, or demolding is generally facilitated.
  • the foaming can be done without pressure or under pressure, at least approximately smooth surfaces of the foam being achieved by applying pressure.
  • foaming under pressure it may be advantageous that the raw material for the plastic foam, a pore-forming agent or blowing agent - in addition to water in the case of polyurethane foams - is added to avoid the formation of small pores.
  • the raw material for the threshold soling 7 is preferably one which has sufficiently high adhesive properties so that the ready-foamed plastic foam adheres directly to the surface 6 of the threshold of the threshold body 5, in particular the concrete sleeper.
  • a raw material can also be used a so-called one-component or two-component plastic foam.
  • the foaming takes place directly after the application of the raw material from the respective container.
  • a mixture must be prepared from the two components which subsequently foams, if appropriate with the addition of a foaming auxiliary. It can be varied accordingly by varying the mixing ratio, the properties of the plastic foam.
  • a two-component embodiment of the raw material by a polyol and an isocyanate may be for the production of a polyurethane foam which foams with the moisture (water), for example, humidity, as a foaming aid to the finished polyurethane foam.
  • a polyurethane foam which foams with the moisture (water), for example, humidity, as a foaming aid to the finished polyurethane foam.
  • polystyrene resin for example, a polyether or a polyester polyol may be used, as this example are available under the name Lupranol® ® or Lupraphen ® by the company. BASF.
  • the polyester polyols may be aliphatic or aromatic in nature.
  • isocyanate for example, a toluene diisocyanate (TDI) or a Methylenphenyliso- cyanat (MDI) or a Methylendicyclohexylisocyanat (HMDI) or a Hexamethylendiiso- cyanat (HDI) can be used.
  • TDI toluene diisocyanate
  • MDI Methylenphenyliso- cyanat
  • HMDI Methylendicyclohexylisocyanat
  • HDI Hexamethylendiiso- cyanat
  • the two components polyol and isocyanate may e.g. in a ratio selected from a range with a lower limit of 1: 1 and an upper limit of 2: 1 mixed together.
  • the mixing ratio polyol to isocyanate may also be selected from a range with a lower limit of 100: 60 and an upper limit of 100: 40.
  • the threshold insole 7 can also be made of a polyolefin foam, e.g. a polyethylene foam, polystyrene foam, Polyisocyanuratschaum, in particular fexibilinstrument with polyether polyols, or other soft and medium soft foams.
  • a polyolefin foam e.g. a polyethylene foam, polystyrene foam, Polyisocyanuratschaum, in particular fexibilinstrument with polyether polyols, or other soft and medium soft foams.
  • a fiber reinforcement short and / or long fibers
  • the surface 6 itself by appropriate pre-treatment, for example thawing, whereby a larger surface area can be provided for the adhesion.
  • thawing it is possible to produce depressions in the surface, so that an additional mechanical, non-positive anchoring of the plastic foam to the surface 6 is also made possible.
  • the raw material for the plastic foam can be applied on the one hand in the case of a concrete threshold on the still wet concrete, with better adhesion can be achieved if previously a primer layer, such as a primer layer or a Vlis slaughter is arranged.
  • a primer layer such as a primer layer or a Vlis slaughter
  • threshold body 5 itself from concrete and let it set so far that its surface 6 has already hardened. In this case, there is little risk of air cushioning between threshold heel 7 and sleeper body 5.
  • the plastic foam itself can be formed in the context of the invention both open-celled and with closed pores.
  • the open-celledness may impart greater elasticity to the sleeper pad 7, so that the gravel grains of the ballast bed 4 are facilitated from entering the sleeper pad 7.
  • a closed-cell design it is possible, for example, that the water absorption of the threshold soling 7 is reduced and thus the property spectrum of the threshold soling 7 is at least approximately constant over the period of use.
  • the sleeper pad 7 is multi-layered, i. is made of two different plastic foams, for example, the closed-cell layer on the ballast bed 4 facing surface of an open-cell plastic foam, which is connected directly to the threshold body 5.
  • the threshold soling 7 is in a layer thickness selected from a range with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 30 mm, in particular selected from a range with a lower limit of 5 mm and an upper limit of 15 mm, produced.
  • this layer thickness is to be interpreted so that it means the average layer thickness, so there may be deviations to larger or smaller values of the layer thickness.
  • Larger layer thicknesses are in particular in the case of training "threshold shoe" or thresholds for placement on hard - different from gravel - substructures, such as concrete, made to improve the effect of the suspension, which in the case of a ballast partially exercised by this becomes.
  • a plastic foam for the threshold soling 7 is preferably prepared, which has a hardness selected from a range with a lower limit of 0.01 N / mm 3 and an upper limit of 2 N / mm 3 , in particular selected from a range with a lower limit of 0.3 N / mm 3 and an upper limit of 1 N / mm 3, an indentation hardness of the plastic foam may in particular be selected from a range with a lower limit of 15 kN / mm and an upper limit of 250 kN / mm , in particular be selected from a range with a lower limit of 35 kN / mm and an upper limit of 70 kN / mm.
  • Fig. 2 shows a variant of an inventive threshold 2 again in cross section.
  • a reinforcing layer 8 is provided in the plastic foam of the threshold soling 7.
  • This reinforcing layer 8 may for example consist of a grid of metal or plastic or a reinforcement, also made of metal or plastic, for example steel.
  • this reinforcing layer 8 is anchored in the sleeper body 5 via end extensions 9.
  • this reinforcing layer 8 - viewed in cross section - bow-shaped, i. approximately at least approximately U-shaped execute, wherein the Endfort instruments 9 protrude into the threshold body 5, in particular already during the manufacture of the threshold body 5 are concreted with.
  • these Endfortaries 9 can be taken in a variant wood threshold in the threshold body 5.
  • the foaming layer 8 is embedded in this by the foaming of the plastic foam for the Schwellenhleohlung.
  • the reinforcing layer 9 for example, from woven or knitted fabrics or through full-surface layers.
  • this amplification layer 8 is not anchored in Schwellenkö ⁇ er 5, that is, for example, only on the surface 6 (Fig. 1) of the threshold body 5 is placed and fixed by the foaming of the plastic foam in this position.
  • FIG. 3 Another variant for reinforcing the threshold soling 7, i. Fig. 3. This is the gain and thus the change in the mechanical properties of the plastic foam via threads 10 and fibers, as already stated above.
  • the threads 10 or fibers can be sprinkled onto the surface 6 of the threshold body 5 and then the raw material can be applied to the plastic foam on these threads. It is also possible that the threads 10 and
  • Fibers are already added to the raw material for the plastic foam, for example according to the so-called LFI process (Long Fiber Injection).
  • the threads 10 or fibers are arranged distributed over the cross section of the plastic foam of the threshold soling 7 in this.
  • the threads 10 or fibers may have a length selected from a range with a lower limit of 10 mm and an upper limit of 150 mm, in particular from a range with a lower limit of 50 mm and an upper limit of 100 mm.
  • FIG. 4 Another variant for improving the adhesion of the threshold soling 7, i. of the plastic foam on the Schwellenkö ⁇ er 5 shows Fig. 4. In this variant is in
  • Sill body 5 at least one recess 11 - preferably several - provided in the surface 6. Due to the foaming of the raw material for the plastic foam of the threshold soling 7 this is allowed to penetrate into this recess 11 and at least approximately fill this cavity thus formed.
  • the recesses 11 may be the longitudinal extension of the Schwellengro ⁇ ers 5 following formed in this; It is also possible for these recesses 11 to extend in the direction of the track 3 (FIG. 1) or to be formed diagonally or at an angle to these directions.
  • the recesses 11 can be channel-like or channel-shaped, or at least one, preferably a plurality of recesses 11, to be arranged only in sections in the surface 6. Moreover, it is possible for these recesses 11 to be provided with undercuts in the region of the surface 6, so that the recesses 11 expand - as viewed in cross-section - so that a mechanically improved anchoring of the threshold insole 7 in the threshold body 5 can be achieved.
  • the threshold reinforcement 7 is formed by an integral foam.
  • the integral foam is in particular designed such that it has relatively large pores in the region of the surface 6 of the threshold body 5. The pore size then decreases in the direction of a surface 12 of the threshold reinforcement 7, which in the installed state of the threshold 2 faces the ballast bed 4, so that in the region of the surface 12 pores with a very small diameter are formed.
  • this surface 12 is preferably formed with a closed skin.
  • the raw material for the plastic foam may also contain other auxiliaries or components, such as e.g. Catalysts for increasing the reaction rate, e.g. Amines or organic tin compounds, UV absorbers, dyes, antimicrobials, anti-aging agents, etc ..
  • auxiliaries or components such as e.g. Catalysts for increasing the reaction rate, e.g. Amines or organic tin compounds, UV absorbers, dyes, antimicrobials, anti-aging agents, etc ..
  • the manufacture of the threshold soling 7 can be carried out, for example, by the so-called RIM process (reaction injection molding) or the RRIM process (reinforced RIM).
  • the outwardly facing surface of the threshold insole 7 may be formed both with a closed skin and open-celled.
  • a further layer 13 is arranged on the surface 12 of the threshold reinforcement 7.
  • this layer is placed on the raw material for the plastic foam during the production of the threshold soling 7, so that this layer 13 is connected to the plastic foam by foaming. So there are no further measures in this embodiment for the connection of the further layer 13 with the plastic foam or Schwellenhleohlung 7 required.
  • this further layer 13 is held at least partially spaced from the surface 6 of the threshold body 5 during the foaming of the raw material, so that the raw material for the plastic foam can foam freely at least over a certain layer thickness.
  • the spaced-apart support can be achieved, for example, via the reinforcement layer 8, for example those embodiments according to FIG. 2.
  • the further layer 13 may be, for example, a nonwoven or a plastic layer, e.g. polyethylene or polypropylene, which makes it possible to provide additional soundproofing in the area of the threshold soling 7. It is thus also a so-called spring-mass training for sound insulation possible, wherein the further layer 13 may have a different density to the plastic foam or the further layer 13 may have a different, in particular higher, mass with respect to the plastic foam.
  • a plastic layer e.g. polyethylene or polypropylene
  • FIG. 7 shows a variant in which the threshold body 5 is formed in the region of the surface 6 with a cross-sectional widening 14, for example in the manner of a foot.
  • the cross-sectional enlargement 14 is designed to encompass the plastic foam, wherein the embracing may on the one hand be such that the threshold soling 7 - seen in cross-section - is trough-shaped or can, as shown in FIG Fig. 7 is shown by dashed lines, this cross-sectional widening 14 be completely enclosed by the plastic foam.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Schwellenbesohlung (7) auf einem Schwellenkörper (5) einer Schwelle (2) zumindest bereichsweise auf zumindest einer in Einbaulage des Schwellenkörpers (5) nach unten auf ein Schotterbett (4) oder eine Betonfläche weisenden Oberfläche (6). Die Schwellenbesohlung (7) wird aus einem Kunststoffschaum gebildet, wobei ein Rohmaterial für den Kunststoffschaum auf die zumindest eine Oberfläche (6) des Schwellenkörpers (5) aufgetragen wird und danach dieses Rohmaterial auf der Oberfläche (6) zum Kunststoffschaum aufgeschäumt wird.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER SCHWELLENBESOHLUNG AUF EINEM ' SCHWELLENKÖRPΞR SOWIE SCHWELLE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schwellenbesohlung einer Schwelle zumindest bereichsweise auf zumindest einer in Einbaulage der Schwelle nach unten auf ein Schotterbett oder eine Betonfläche weisenden Oberfläche, auf der gegebenenfalls zumindest eine weitere Schicht angeordnet ist, sowie eine Schwelle mit einem Schwellenkörper, der eine, in Einbaulage der Schwelle in Richtung nach unten auf ein Schotterbett oder eine Betonfläche weisende Oberfläche aufweist, an der gegebenenfalls eine Schicht, z.B. eine Vliesschicht, angeordnet ist, wobei zumindest an dieser Oberfläche zumindest bereichsweise eine Schwellenbesohlung angeordnet ist.
Betonschwellen werden mit einer sogenannten Besohlung versehen, weil ansonsten die Schotterkörner eines darunter ausgebildeten Schotterbettes die Betonschwellen im eingebauten Zustand nur punktuell berühren würden, sodass es an diesen Berührungsflächen durch Schienen- fahrzeuge zu großen lokalen Belastungen kommt. Durch den Einsatz von Schwellenbesohlun- gen kann die Druckbeanspruchung des Schotters verringert werden, da die Berührungsfläche vergrößert wird und sich die Schotterkörner in die Schwellenbesohlung eindrücken können.
Üblicherweise wird als Schwellenbesohlung eine Elastomermatte verwendet. Um das Ablösen von der Schwelle zu vermeiden, kann sie mit der Schwelle verklebt sein.
Für Kurzschwellen sind auch Schwellenschuhe bekannt, wobei diese über die Flanken der Schwellen gezogen wird.
Zur Verbesserung der Haftung zwischen der Besohlung und der Schwelle beschreibt die DE 02 15 101 U eine Bahnschwelle mit einem Betonkörper und mindestens einer unterseitig am Betonkörper angeordneten elastischen Kunststoffschicht. Zwischen dem Betonkörper und dieser Kunststoffschicht ist eine Wirrfaserschicht angeordnet, die an dem Beton des Betonkörpers haftet und flächig mit der Kunststoffschicht verbunden ist. Es werden dabei die Fa- sern dieser Zwischenschicht verwendet, um über einen Mikroformschluss eine mechanische Verankerung an der Betonschwelle zu erreichen.
Die DE 10 2004 011 610 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundsystems zwischen Beton und einem hochpolymeren elastischen Material. Dieses wird im Spritzgießverfahren oder mittels Pressen mit einer gesondert hergestellten geometrischen Oberflächenmodifizierung als Urform versehen, die als noppen- und/oder rippenförmige Erhebungen ausgeformt ist. Nach Abkühlung der Urform werden mit einem Heißumformwerkzeug die nop- pen - und/oder rippenförmigen Erhebungen mit leicht pressendem Druck zu pilzförmigen und/oder T-förmigen und/oder abgekröpften Erhebungen umgeformt. Dadurch erhalten die Erhebungen im oberen Bereich einen größeren Durchmesser.
Es ist die Aufgabe vorliegender Erfindung eine Schwellenbesohlung einfach herstellen und einfach mit einer Schwelle verbinden zu können.
Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Schwellenbesohlung aus einem Kunststoffschaum gebildet wird, wobei ein Rohmaterial für den Kunststoffschaum auf die zumindest eine Oberfläche der Schwelle aufgetragen und danach auf der Oberfläche zum Schaumstoff auf ge- schäumt wird, bzw. eigenständig durch eine Schwelle, bei der die Schwellenbesohlung aus einem Kunststoffschaum gebildet ist, der mit dem Schwellenkörper zumindest bereichsweise haftend verbunden ist.
Von Vorteil ist dabei, dass die Schwellenbesohlung unmittelbar auf der Schwelle erzeugt wird, es also keiner gesonderten Fertigung einer Matte bedarf, und dass für die Verbindung mit der Schwelle keine zusätzlichen Vorkehrungen getroffen werden müssen, da die Adhäsi- vität des Schaumstoffes ausreichend ist, um eine genügend hohe Haftfestigkeit zumindest in Teilbereichen der Oberfläche der Schwelle bereit zu stellen. Durch das in situ Aufschäumen wird zudem erreicht, dass Oberflächenungenauigkeiten der Schwelle, beispielsweise in Folge von Lufteinschlüssen während der Herstellung einer Betonschwelle, ausgeglichen werden können. Es ist damit auch möglich, die Schwellenbesohlung vor Ort auf einer Baustelle herzustellen, wobei gegebenenfalls die Unebenheit des Untergrundes automatisch berücksichtigt werden kann, wodurch die für die Kraftübertragung in das Schotterbett zur Verfügung stehende Oberfläche weiter vergrößert und damit die Belastung des Schotterbettes weiter verringert werden kann. Außerdem kann u.U. die Adhäsivität des Schaumstoffes dazu benutzt werden, dass während des Aufschäumens der Schotter des Schotterbettes über den Kunststoffschaum mit der Schwelle zumindest teilweise verbunden wird, wodurch die Lagestabilität der Schwelle erhöht werden kann. Die Besohlung der Schwelle nach der Erfindung kann auch als Schwellenschuh ausgebildet sein, indem der Schaumstoff nicht nur an der unteren Oberfläche des Schwellenkörpers erzeugt wird sondern auch an den Seitenflächen des Schwellenkörpers.
Bevorzugt besteht der Schaumstoff als so genannter Zweikomponenten (2K) Schaumstoff ausgebildet, d. h. er wird aus zwei miteinander reagierenden Komponenten hergestellt. Es kann damit einerseits die Härte der Schwellenbesohlung durch Änderung des Mischungsverhältnisses beeinflusst werden und in der Folge auch die Belastbarkeit der Schwellenbesohlung an unterschiedliche Belastungsfalle einfach angepasst werden. Andererseits kann damit auch die Reaktionszeit verlängert werden, wodurch die Handhabbarkeit des Systems vereinfacht werden kann.
Obwohl die 2K Ausführung bevorzugt wird, ist eine einkomponentige Ausfuhrung des Roh- Stoffes für den Schaumstoff im Rahmen der Erfindung ebenfalls anwendbar.
Die Komponenten können ein Polyol und ein Isocyanat zur Herstellung eines Polyurethanschaums sein. Es ist damit möglich, die mechanischen Eigenschaften der Schwellenbesohlung, wie z.B. Härte, E-Modul, etc., in einem weiten Bereich zu verändern, indem z.B. die Zahl der Verbindungen zwischen den Molekülen über eine unterschiedliche Anzahl an Iso- cyantgruppen bzw. Hydroxygruppen einfach variiert werden kann.
Von Vorteil ist es auch, wenn der Schaumstoff zu einem Integralschaum aufgeschäumt wird. Ein Integralschaum zeichnet sich bekanntlich dadurch aus, dass sich seine Dichte über den Verlauf des Querschnittes verändert. Im Rahmen der Erfindung ist es beispielsweise möglich, dass die Dichte dieses Schaumstoffes ausgehend von der Oberfläche des Schwellenkörpers in davon abweisender Richtung, also in Richtung auf das Schotterbett, auf das die fertige Schwelle gelegt wird, zunimmt, sodass der Schaumstoff im Bereich des Schotterbettes dem Eindringen des Schotters einen größeren Widerstand entgegensetzt, wohingegen im Bereich der Oberfläche des Schwellenkörpers eine höhere Elastizität möglich ist, wodurch die Schalldämmeigenschaften der Schwellenbesohlung durch Ausbildung eines Feder-Masse-Systems verbessert werden können. Andererseits ist es aber auch möglich, dass die Dichtung in der angegebenen Richtung abnimmt, um gerade den gegenteiligen Effekt, dass nämlich den Schot- terkömern das Eindringen erleichtert wird, erzielt werden, beispielsweise in Kurven, wo die Flächenpressungen und Scherbeanspruchungen höher sind. Durch das tiefere Eindringen kann die Lagestabilität der Schwelle verbessert werden. Es ist aber auch möglich, dass die Dichte des Schaumstoffes ausgehend von den beiden Oberflächen der Schaumstoffschicht in Rich- tung einer Kernschicht des Schaumstoffes zunimmt. Von Vorteil ist auch, dass der Integralschaum eine geschlossene Oberfläche aufweisen kann.
Das Rohmaterial für den Kunststoffschaum kann unmittelbar auf die zumindest eine Oberfläche des Schwellenkörpers aufgetragen werden, es sind also keine Zwischenschichten wie aus dem Stand der Technik bekannt für die Herstellung der Verbindung Schwelle/Besohlung erforderlich.
Zur Erhöhung der Haftfestigkeit ist es aber möglich, dass vor dem Auftragen des Rohmaterials für den Kunststoffschaum auf die Oberfläche des Schwellenkörpers ein Haftvermittler, z.B. sein sog. Primer, beispielsweise auf Polyurethanbasis oder auf Basis von Silanen, bzw. generell auf Basis verdünnter Kunstharze, aufgetragen wird.
Es ist weiters möglich, dass zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit des Kunststoffschaums vor dem Auftragen des Rohmaterials für den Kunststoffschaum an der zumindest einen Oberfläche zumindest in Teilbereichen eine Verstärkungsschicht angeordnet wird, so- dass diese durch das Aufschäumen des Rohmaterials in den fertigen Kunststoffschaum eingeschlossen wird.
Diese Verstärkungsschicht kann dabei direkt an der Oberfläche des Schwellenkörpers anlie- gend angeordnet werden, bevorzugt wird sie jedoch zumindest teilweise beabstandet zu dieser Oberfläche angeordnet, wodurch einerseits die Haftung der Schwellenbesohlung durch eine größere zur Verfügung stehende Oberfläche zwischen Besohlung und Schwelle - im Vergleich zur Variante mit direkter Anlage - verbessert wird, und andererseits die Wirkung der Verstärkungsschicht in der Besohlung besser zur Geltung kommt.
Diese Verstärkungsschicht kann vor dem Aufbringen des Rohmaterials für den Schaumstoff mit der Schwelle verbunden werden, insbesondere in dieser verankert werden, wodurch diese zur Haftung der Besohlung am Schwellenkörper beiträgt, insbesondere wenn die Verstärkungs- schicht beabstandet zur Oberfläche angeordnet wird, und so im Schaumstoff durch das Aufschäumen großflächig verankert wird. Die Verstärkungsschicht kann beispielsweise in Bohrungen im Schwellenkörper durch Reibschluss oder durch Verkleben verankert werden. Ebenso ist es möglich, dass, wenn der Schwellenkörper aus Beton gegossen wird, diese Verstär- kungsschicht teilweise - in Art einer Bewehrung - einbetoniert wird.
Ebenfalls verstärkend und damit die mechanische Festigkeit der Besohlung verbessernd, wirken Fasern und/oder Fäden, die in das Rohmaterial für den Schaumstoff eingemischt werden und damit verteilt im fertigen Kunststoffschaum vorliegen. Als Fasern und/oder Fäden kön- nen z.B. Metallfasern, beispielsweise aus Stahl, Aluminium, Messing, etc., Glasfasern, Kunststofffasern, z.B. Fasern aus Polyethylen oder Polypropylen, Polyamidfasern (Kevlar ®), Graphitfasern, oder auch Mischungen aus verschiedenen Werkstoffen verwendet werden. Die Fasern können als Stapelfasern oder verzwirnt zu Fäden vorliegen. Ebenso ist es möglich, dass die Fasern und/oder Fäden in Form von Geweben, z.B. mit Leinwand- oder Köperbin- düng bzw. Atlasbindung, Gewirken, etc. verwendet werden.
Vor dem Aufschäumen kann auf das Rohmaterial zumindest eine weitere Schicht aufgelegt und durch das Aufschäumen mit dem Schaumstoff verbunden werden, sodass eine multi-layer Struktur entsteht, wobei bevorzugt ein Werkstoff für dieser weitere Schicht verwendet wird, der zum Kunststoffschaum unterschiedlich ist. Es kann damit eine Schwellenbesohlung ausgebildet werden, deren mechanische und akustische Eigenschaften je nach Bedarf angepasst werden können.
Zur Erhöhung der Haftfestigkeit ist es auch möglich, dass die zumindest eine Oberfläche der Schwelle, die mit dem Kunststoffschaum versehen wird, vor dem Auftragen des Rohmaterials aufgeraut und/oder mit zumindest einer Ausnehmung versehen wird, wodurch ein größere Oberfläche für die Verbindung zur Verfügung steht bzw. es möglich wird, den Kunststoffschaum zusätzlich zur adhäsiven Anbindung auch mechanisch im Beton zu Verankern.
Es ist auch möglich, dass der Schwellenkörper im Bereich der Oberfläche zumindest eine
Querschnittserweiterung aufweist, und der Kunststoffschaum diese Querschnittserweiterung übergreifend angeordnet wird, wodurch ebenfalls die Verbindung zwischen der Schwellenbesohlung und dem Schwellenkörper verbessert werden kann. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den nachfolgenden Figuren dargestellten Beispiele für Ausführungsvarianten der Erfindung, die nicht beschränkend für den Schutzumfang der Erfindung zu sehen sind, beschrieben.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Gleisstrecke mit besohlten Schwellen im Querschnitt in einem Schotterbett;
Fig. 2 eine Ausführungsvariante einer besohlten Schwelle mit einer Verstärkungsschicht, die im Schwellenkörper verankert ist;
Fig. 3 eine Ausführungsvariante einer besohlten Schwelle mit einer durch Fasern ver- stärkte Schwellenbesohlung;
Fig. 4 eine Ausführungsvariante einer besohlten Schwelle;
Fig. 5 eine Schwelle im Querschnitt, bei der die Schwellenbesohlung durch einen Integ- ralschaum gebildet ist;
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine besohlte Schwelle, wobei auf der unteren Oberfläche der Schwellensohle eine weitere Schicht angeordnet ist;
Fig. 7 eine Ausführungsvariante einer besohlten Schwelle.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Gleisstrecke 1. Dargestellt sind im Querschnitt zwei Schwellen 2, auf denen ein Gleisstrang 3 in üblicher Weise - wie aus dem Stand der Technik bekannt - angeordnet ist. Die Schwellen 2 sind in einem Schotterbett 4 teilweise eingebettet, wie dies ebenfalls bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Anstelle eines Schotterbettes 4 kann auch eine Betonfläche, wie an sich bekannt, als Unterbau vorhanden sein.
Die Schwellen 2 umfassen einen Schwellenkörper 5, an dessen unteren Oberfläche 6, also jener Oberfläche 6 des Schwellenkörpers 5, welche im verlegten Zustand der Schwelle 2 dem Schotterbett 4 zugewandt ist, eine Schwellenbesohlung 7. Diese Schwellenbesohlung 7 wird erfindungsgemäß aus einem Kunststoffschaum hergestellt.
Der Schwellenkörper 5 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus Beton. Ebenso kann der Schwellenkörper 5 aber auch aus anderen Werkstoffen, wie beispielsweise Holz oder dgl. bestehen.
Der Schwellenkörper 5 kann auch mehrschichtig ausgebildet sein, z.B. eine Vlies- oder Tex- tilschicht aufweisen.
Im Falle von Betonschwellen werden diese wie üblich durch Gießen eines Betons in eine Form hergestellt und können diese Betonschwellen eine Bewehrung aufweisen. Die Schwellenkörper 5 können als einfache Schwellen 2 bzw. auch als Doppelkreuz-Schwellen, Y-Schwellen, Schwellenrahmen, Kreuzkopfschwellen, etc. ausgeführt sein. Weiters können die Betonschwellen vorgespannt sein, z.B. für die Verlegung auf einer Betonfläche. Diese Varianten an Schwellen, insbesondere Betonschwellen, sind bereits im Stand der Technik ausführlich dargelegt.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Schwellenbesohlung 7, also der Kunststoffschaum, direkt auf dem Schwellenkörper 5 durch Aufbringen eines aufschäumbaren Rohmaterials für den Kunststoffschaum auf die Oberfläche 6 des Schwellenkörpers 5 und anschließendes Aufschäumen dieses Rohmaterials hergestellt wird. Der Schwellenkörper kann an dieser Oberfläche eine Schicht umfassen, sodass also die Oberfläche für den Kunststoffschaum durch die Oberfläche dieser Schicht des Schwellenkörpers 5 gebildet wird. Diese Schicht kann z.B. eine Vliesschicht oder Gewebeschicht sein, die z.B. in den Beton einer Betonschwelle zumindest teilweise eingerüttelt ist. Das Aufschäumen kann beispielsweise durch ein so genanntes Freischäumen erfolgen, wobei hierfür keine Form verwendet wird. Es entsteht damit eine Schwellenbesohlung 7, die eine unregelmäßige Form - im Querschnitt betrachtet - aufweisen kann. Das heißt mit anderen Worten, dass die Schwellenbesohlung 7 nicht notwendigerweise im Querschnitt betrachtet rechteckig ausgeführt sein muss, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, das Aufschäumen in einer Form, beispielsweise der Form in der der Schwellenkörper 2 aus Beton hergestellt wird, aufzuschäumen. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Formwände mit einem Trennmittel versehen werden, sodass beim Entformen die Schwellenbesohlung 7 nicht durch Anhaften an diesen Formwänden im Kantenbereich beschädigt wird bzw. wird generell das Entformen damit erleichtert.
Das Schäumen kann drucklos oder unter Druck erfolgen, wobei durch Druckanwendung zumindest annähernd glatte Oberflächen des Schaumstoffes erreicht werden. Im Falle der Schäumung unter Druck kann es gegebenenfalls von Vorteil sein, dass dem Rohstoff für den Kunststoffschaum ein Porenbildner bzw. Treibmittel - zusätzlich zu Wasser im Falle von Polyurethanschäumen - zugesetzt wird um die Bildung von kleinen Poren zu vermeiden.
Als Rohmaterial für die Schwellenbesohlung 7 wird bevorzugt eines verwendet, welches ausreichend hohe adhäsive Eigenschaften aufweist, sodass der fertig aufgeschäumte Kunststoff- schäum direkt an der Oberfläche 6 der Schwelle des Schwellenkörpers 5, insbesondere der Betonschwelle, haftet.
Als Rohmaterial kann weiters ein so genannter Einkomponenten- bzw. Zweikomponenten- Kunststoffschaum verwendet werden. Bei der einkomponentigen Ausführungsvariante erfolgt das Aufschäumen direkt nach dem Aufbringen des Rohmaterials aus dem jeweiligen Gebinde. Bei der zweikomponentigen Variante muss aus den beiden Komponenten ein Gemisch hergestellt werden, welches in der Folge aufschäumt, gegebenenfalls unter Zusatz eines Schäumhilfsmittels. Es können damit die Eigenschaften des Kunststoffschaumes durch Variation des Mischungsverhältnisses entsprechend variiert werden.
Beispielsweise kann eine zweikomponentige Ausführung des Rohmaterials durch ein Polyol und ein Isocyanat für die Herstellung eines Polyurethanschaums sein, das mit Feuchtigkeit (Wasser), beispielsweise Luftfeuchtigkeit, als Schäumhilfsmittel zum fertigen Polyurethanschaum aufschäumt. Diese Wirkungsmechanismen bzw. die Herstellung von Polyurethan- schäumen an sich, sind ebenfalls bereits ausreichend im Stand der Technik beschrieben, so dass an dieser Stelle diesbezüglich an die einschlägige Literatur verwiesen sein soll.
Als Polyol kann beispielsweise ein Polyether- oder eine Polyesterpolyol verwendet werden, wie diese z.B. unter der Bezeichnung Lupranol® oder Lupraphen® von der Fa. BASF erhältlich sind. Die Polyesterpolyole können aliphatischer oder aromatischer Natur sein.
Als Isocyanat kann beispielsweise ein Toluoldiisocyanat (TDI) oder ein Methylenphenyliso- cyanat (MDI) oder ein Methylendicyclohexylisocyanat (HMDI) oder ein Hexamethylendiiso- cyanat (HDI) eingesetzt werden. Entsprechende Produkte sind z.B unter der Bezeichnung Lupranate von BASF erhältlich.
Die beiden Komponenten Polyol und Isocyanat können z.B. in einem Verhältnis ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 : 1 und einer oberen Grenze von 2:1 miteinander vermischt werden. Das Mischungsverhältnis Polyol zu Isocyanat kann auch ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 100 : 60 und einer oberen Grenze von 100 : 40.
Anstelle eines Polyurethanschaums kann die Schwellenbesohlung 7 aber auch aus einem Po- lyolefinschaum, z.B. einem Polyethylenschaum, Polystyrolschaum, Polyisocyanuratschaum, insbesondere fexibilisiert mit Polyether-Polyolen, bzw. andere Weich- und Mittelweichschaumstoffe hergestellt werden. Insbesondere für Hartschaumstoffe erweist es sich als Vorteil, wenn diese verstärkt, z.B. faserverstärkt, sind, um die Scherfestigkeit bzw. Reißfestigkeit zu erhöhen. Im Rahmen der Erfindung ist es aber generell möglich, im Schaumstoff der Besohlung eine Faserverstärkung vorzusehen (Kurz- und/oder Langfasern), die in dem Rohstoff für den Schaumstoff verteilt werden, z.B. eingedüst oder mitgespritzt werden.
Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, zur Erhöhung der Haftfestigkeit auf die Oberfläche 6 vor dem Auftragen des Rohmaterials einen bereits oben stehend erwähnten Haftvermittler, z.B. einen Primer, aufzutragen.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die Oberfläche 6 selbst durch entsprechende Vorbehandlung, beispielsweise Auftauen, entsprechend vorzubereiten, wodurch eine größere Ober- fläche für die Haftung zur Verfügung gestellt werden kann. Insbesondere besteht bei der Auf- rauung die Möglichkeit, in der Oberfläche Vertiefungen zu erzeugen, sodass auch eine zusätzliche mechanische, kraftschlüssige Verankerung des Kunststoffschaumes an der Oberfläche 6 ermöglicht wird. Das Rohmaterial für den Kunststoffschaum kann einerseits im Falle einer Betonschwelle auf den noch nassen Beton aufgebracht werden, wobei eine bessere Haftung erreicht werden kann, wenn vorher eine Haftvermittlerschicht, z.B. eine Primerschicht oder eine Vlisschicht, angeordnet wird. In diesem Fall ist es von Vorteil, in der Schwellenbesohlung 7 gegebenen- falls Entlüftungsöffnungen vorzusehen, für aus dem Beton entweichende Luft, sodass sich möglichst zwischen den Schwellenkörper 5 und der Schwellenbesohlung 7 keine Luftpolster ausbilden, wodurch die Haftung verringert würde.
Es ist aber auch möglich, zuerst den Schwellenkörper 5 selbst aus Beton herzustellen und die- sen soweit abbinden zu lassen, dass dessen Oberfläche 6 bereits ausgehärtet ist. In diesem Fall besteht nur ein geringes Risiko einer Luftpolsterbildung zwischen Schwellenbesohlung 7 und Schwellenkörper 5.
Der Kunststoffschaum selbst kann im Rahmen der Erfindung sowohl offenzellig als auch mit geschlossenen Poren ausgebildet sein. Die Offenzelligkeit kann der Schwellenbesohlung 7 eine größere Elastizität verleihen, sodass den Schotterkörnern des Schotterbettes 4 das Eindringen in die Schwellenbesohlung 7 erleichtert wird. Durch eine geschlossenzellige Ausführung ist es hingegen möglich, dass beispielsweise die Wasseraufnahme der Schwellenbesohlung 7 verringert wird und damit das Eigenschaftsspektrum der Schwellenbesohlung 7 über Gebrauchsdauer zumindest annähernd gleich bleibend ist.
Es sind auch Mischvarianten aus Geschlossenzelligkeit und Offenporigkeit möglich, wobei es in diesem Fall von Vorteil ist, wenn die Schwellenbesohlung 7 mehrschichtig, d.h. aus zwei verschiedenen Kunststoffschäumen hergestellt wird, beispielsweise die geschlossenzellige Schicht an der dem Schotterbett 4 zugewandten Oberfläche eines offenzelligen Kunststoffschaumes, der direkt mit dem Schwellenkörper 5 verbunden ist.
Vorzugsweise wird die Schwellenbesohlung 7 in einer Schichtdicke, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 30 mm, insbeson- dere ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 15 mm, hergestellt. Im Falle des Freischäumens, d.h. Schäumens ohne Formwände, ist diese Schichtdicke so auszulegen, dass damit die mittlere Schichtdicke gemeint ist, es also Abweichungen nach größeren bzw. kleineren Werten der Schichtdicke geben kann. Größere Schichtdicken werden dabei insbesondere im Falle der Ausbildung „Schwellenschuh" oder für Schwellen zur Anordnung auf harten - von Schotter unterschiedlichen - Unterbauten, wie z.B. aus Beton, hergestellt, um die Wirkung der Federung zu verbessern, die im Falle eines Schotterbettes teilweise von diesem ausgeübt wird.
Weiters wird bevorzugt ein Kunststoffschaum für die Schwellenbesohlung 7 hergestellt, der eine Härte aufweist, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,01 N/mm3 und einer oberen Grenze von 2 N/mm3, insbesondere ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,3 N/mm3 und einer oberen Grenze von 1 N/mm3, Eine Eindruckhärte des Kunststoffschaumes kann insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15 kN/mm und einer oberen Grenze von 250 kN/mm, insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 35 kN/mm und einer oberen Grenze von 70 kN/mm.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Schwelle 2 wiederum im Querschnitt. Bei dieser Ausführungsvariante ist im Kunststoffschaum der Schwellenbesohlung 7 eine Verstärkungsschicht 8 vorgesehen. Diese Verstärkungsschicht 8 kann beispielsweise aus einem Gitter aus Metall bzw. Kunststoff oder einer Bewehrung, ebenfalls aus Metall oder Kunststoff, beispielsweise Stahl, bestehen. Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 ist diese Verstärkungsschicht 8 im Schwellenkörper 5 über Endfortsätze 9 verankert. Beispielsweise ist es also möglich, diese Verstärkungsschicht 8 - im Querschnitt betrachtet - bügeiförmig, d.h. etwa zumindest annähernd U-förmig auszuführen, wobei die Endfortsätze 9 in den Schwellenkörper 5 hineinragen, insbesondere bereits während der Herstellung des Schwellenkörpers 5 mit einbetoniert werden. Andererseits können diese Endfortsätze 9 bei einer Ausführungsvariante Holzschwelle auch in den Schwellenkörper 5 eingeschlagen werden. Durch diese beabstandete Halterung ist es möglich, dass durch das Aufschäumen des Kunststoffschaumes für die Schwellenbesohlung 7 die Verstärkungsschicht 8 in diesen eingebettet wird.
Anstelle von Gittern oder Bügeln etc. ist es möglich, die Verstärkungsschicht 9 auch beispielsweise aus Geweben oder Gewirken bzw. durch vollflächige Schichten zu bilden.
Des Weiteren besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass diese Verstärkungs- schicht 8 nicht im Schwellenköφer 5 verankert ist, also beispielsweise auf die Oberfläche 6 (Fig. 1) des Schwellenkörpers 5 lediglich aufgelegt wird und durch das Aufschäumen des Kunststoffschaumes in dieser Lage fixiert wird.
Eine andere Variante zur Verstärkung der Schwellenbesohlung 7, d.h. des Kunststoffschaumes, zeigt Fig. 3. Bei dieser erfolgt die Verstärkung und damit die Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Kunststoffschaumes über Fäden 10 bzw. Fasern, wie dies bereits oben stehend dargelegt wurde. Die Fäden 10 bzw. Fasern können dabei auf die Oberfläche 6 des Schwellenkörpers 5 aufgestreut werden und danach das Rohmaterial auf den Kunststoff- schäum auf diese Fäden aufgebracht werden. Ebenso ist es möglich, dass die Fäden 10 bzw.
Fasern bereits dem Rohmaterial für den Kunststoffschaum beigemengt werden, beispielsweise nach dem so genannten LFI- Verfahren (Long Fibre Injection). Bei dieser Variante werden also die Fäden 10 bzw. Fasern über den Querschnitt des Kunststoffschaumes der Schwellenbesohlung 7 verteilt in dieser angeordnet. Die Fäden 10 bzw. Fasern können dabei eine Länge aufweisen, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 mm und einer oberen Grenze von 150 mm, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 50 mm und einer oberen Grenze von 100 mm.
Eine weitere Variante zur Verbesserung der Haftung der Schwellenbesohlung 7, d.h. des Kunststoffschaumes an dem Schwellenköφer 5 zeigt Fig. 4. Bei dieser Variante wird im
Schwellenkörper 5 zumindest eine Ausnehmung 11 - bevorzugt mehrere - in der Oberfläche 6 vorgesehen. Durch das Aufschäumen des Rohmaterials für den Kunststoffschaum der Schwellenbesohlung 7 wird diesem ermöglicht, in diese Ausnehmung 11 einzudringen und diesen damit gebildeten Hohlraum zumindest annähernd auszufüllen.
Die Ausnehmungen 11 können der Längserstreckung des Schwellenköφers 5 folgend in diesem ausgebildet sein; ebenso ist es möglich, dass diese Ausnehmungen 11 sich in Richtung des Gleises 3 (Fig. 1) sich erstrecken bzw. diagonal oder winkelig zu diesen Richtungen ausgebildet werden.
Weiters ist es möglich, dass die Ausnehmungen 11 rinnen- bzw. kanalartig ausgebildet werden bzw. können auch nur abschnittsweise in der Oberfläche 6 zumindest eine, bevorzugt mehrere Ausnehmungen 11 angeordnet werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass diese Ausnehmungen 11 im Bereich der Oberfläche 6 mit Hinterschneidungen versehen werden, sodass sich also die Ausnehmungen 11 - im Querschnitt betrachtet - erweitern, wodurch sich eine mechanische verbesserte Verankerung der Schwellenbesohlung 7 im Schwellenkörper 5 erreichen lässt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schwelle 2, bei der die Schwellenbesohlung 7 durch einen Integralschaum gebildet ist. Bei dieser Ausführungsvariante ist der Integralschaum insbesondere so ausgebildet, dass dieser im Bereich der Oberfläche 6 des Schwellenkörpers 5 relativ große Poren aufweist. Die Porengröße nimmt dann in Richtung auf eine Oberfläche 12 der Schwellenbesohlung 7, welche im eingebauten Zustand der Schwelle 2 dem Schotterbett 4 zugewandt ist, ab, sodass also im Bereich der Oberfläche 12 Poren mit einem sehr kleinen Durchmesser ausgebildet sind. Darüber hinaus ist diese Oberfläche 12 bevorzugt mit einer geschlossenen Haut ausgebildet.
Es kann damit ein Härtegradient - wie dies bereits oben dargestellt wurde - eingestellt werden.
Andere Dichteverläufe innerhalb des Integralschaums sind möglich und wurden ebenfalls bereits oben dargestellt.
Generell kann der Rohstoff für den Kunststoffschaum auch weitere Hilfsstoffe oder Komponenten enthalten, wie z.B. Katalysatoren zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit, z.B. Amine oder organische Zinnverbindungen, UV- Absorber, Farbstoffe, antimikrobielle Mittel, Alterungsschutzmittel, etc..
Die Herstellung der Schwellenbesohlung 7 kann beispielsweise nach dem sog. RIM - Verfahren (Reaktionsspritzguss) oder dem RRIM -Verfahren (reinforced RIM) erfolgen.
Als Rohstoffe können auch Prepolymere verwendet werden.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die nach außen weisende Oberfläche der Schwellenbesohlung 7 sowohl mit einer geschlossenen Haut, als auch offenzellig ausgebildet sein kann. Bei der Ausfuhrungsvariante nach Fig. 6 ist an der Oberfläche 12 der Schwellenbesohlung 7 eine weitere Schicht 13 angeordnet. Bevorzugt wird diese Schicht während der Herstellung der Schwellenbesohlung 7 auf das Rohmaterial für den Kunststoffschaum aufgelegt, sodass durch das Aufschäumen diese Schicht 13 mit dem Kunststoffschaum verbunden wird. Es sind also keine weiteren Maßnahmen bei dieser Ausführungsvariante zur Verbindung der weiteren Schicht 13 mit dem Kunststoffschaum bzw. Schwellenbesohlung 7 erforderlich.
Es ist auch möglich, dass diese weitere Schicht 13 zumindest teilweise beabstandet zur Oberfläche 6 des Schwellenkörpers 5 während des Aufschäumens des Rohmaterials gehalten wird, sodass das Rohmaterial für den Kunststoffschaum zumindest über eine bestimmte Schichtdicke frei aufschäumen kann. Die beabstandete Halterung kann beispielsweise über die Verstärkungsschicht 8, beispielsweise jene Ausführungen nach Fig. 2, erreicht werden.
Die weitere Schicht 13 kann beispielsweise ein Vlies oder eine Kunststoffschicht, z.B. aus Polyethylen oder Polypropylen sein, wodurch es möglich wird, einen zusätzlichen Schallschutz im Bereich der Schwellenbesohlung 7 vorzusehen. Es ist damit auch eine so genannte Feder-Masse- Ausbildung für den Schallschutz möglich, wobei die weitere Schicht 13 eine zum Kunststoffschaum unterschiedliche Dichte aufweisen kann bzw. die weitere Schicht 13 eine andere, insbesondere höhere, Masse in Bezug auf den Kunststoffschaum aufweisen kann.
Fig. 7 zeigt schließlich eine Ausführungsvariante, bei der der Schwellenkörper 5 im Bereich der Oberfläche 6 mit einer Querschnittserweiterung 14 ausgebildet ist, beispielsweise in Art eine Fußes. Bei dieser Ausführungsvariante wird zur Erhöhung der Haftung der Schwellenbesohlung 7 an dem Schwellenkörper 5 der Kunststoffschaum diese Querschnittserweiterung 14 umgreifend ausgebildet, wobei das Umgreifen einerseits so aussehen kann, dass die Schwellenbesohlung 7 - im Querschnitt betrachtet - wannenförmig ausgebildet ist bzw. kann, wie dies in Fig. 7 strichliert dargestellt ist, diese Querschnittserweiterung 14 zur Gänze von dem Kunststoffschaum eingeschlossen sein.
Abschließend sei erwähnt, dass es im Rahmen der Erfindung möglich ist, Mischvarianten aus den dargestellten Ausführungsvarianten zu bilden und sind diese Mischvarianten vom Schutzumfang mit eingeschlossen, auch wenn diese nicht explizit in Fig. dargestellt wurden. Bezugszeichenaufstellung
1 Gleisstrecke
2 Schwelle
3 Gleisstrang
4 Schotterbett
5 Schwellenkörper
6 Oberfläche
7 Schwellenbesohlung
8 Verstärkungsschicht
9 Endfortsatz
10 Faden
11 Ausnehmung
12 Oberfläche
13 Schicht
14 Querschnittserweiterung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung einer Schwellenbesohlung (7) auf einem Schwellenkörper (5) einer Schwelle (2) zumindest bereichsweise auf zumindest einer in Einbaulage des Schwellenkörpers (5) nach unten auf ein Schotterbett (4) oder eine Betonfläche weisenden Oberfläche (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenbesohlung (7) aus einem Kunststoffschaum gebildet wird, wobei ein Rohmaterial für den Kunststoffschaum auf die zumindest eine Oberfläche (6) des Schwellenkörpers (5) aufgetragen wird und danach dieses Rohmaterial auf der Oberfläche (6) zum Kunststoffschaum aufgeschäumt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff aus zwei miteinander reagierenden Komponenten hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponenten ein PoIy- ol und ein Isocyanat zur Herstellung eines Polyurethanschaums verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff zu einem Integralschaum aufgeschäumt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial unmittelbar auf die zumindest eine Oberfläche (6) aufgetragen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auftragen des Rohmaterials für den Kunststoffschaum auf die Oberfläche (6) ein Haftvermitt- ler aufgetragen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auftragen des Rohmaterials für den Kunststoffschaum an der zumindest einen Oberfläche (6) zumindest in Teilbereichen eine Verstärkungsschicht (8) angeordnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (8) zumindest teilweise beabstandet zur Oberfläche (6) angeordnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht vor dem Aufbringen des Rohmaterials für den Schaumstoff mit dem Schwellenkörper
(5) verbunden, insbesondere in diesem verankert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Rohmaterial für den Schaumstoff Fasern und/oder Fäden eingemischt werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufschäumen auf das Rohmaterial zumindest eine weitere Schicht (13) aufgelegt und durch das Aufschäumen mit dem Schaumstoff verbunden wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Oberfläche (6) des Schwellenkörpers (5), die mit dem Kunststoffschaum versehen wird, vor dem Auftragen des Rohmaterials aufgeraut und/oder mit zumindest einer Ausnehmung (11) versehen wird.
13. Schwelle (2) mit einem Schwellenkörper (5), der eine, in Einbaulage der Schwelle (2) in Richtung nach unten auf ein Schotterbett (4) oder eine Betonfläche weisende Oberfläche
(6) aufweist, wobei zumindest an dieser Oberfläche (6) zumindest bereichsweise eine Schwel- lenbesohlung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenbesohlung (7) aus einem Kunststoffschaum gebildet ist, der mit dem Schwellenkörper (5) zumindest bereichsweise durch Aufschäumen auf der Oberfläche (6) haftend verbunden ist.
14. Schwelle (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschaum ein Polyurethanschaum ist.
15. Schwelle (2) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschaum ein Integralschaum ist.
16. Schwelle (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschaum unmittelbar mit der zumindest einen Oberfläche (6) des Schwellenkörpers (5) verbunden ist.
17. Schwelle (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kunststoffschaum eine Verstärkungsschicht (8) zumindest teilweise eingebettet ist.
18. Schwelle (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kunststoffschaum Fasern und/oder Fäden (10) zumindest teilweise eingebettet sind.
19. Schwelle (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 18 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberfläche (6) des Schwellenkörpers (5), die mit dem Kunststoffschaum versehen wird, zumindest eine Ausnehmung (11) angeordnet ist, und der Kunststoffschaum zumindest teil- weise in diese Ausnehmung (11) hineinragt.
20. Schwelle (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenkörper (5) im Bereich der Oberfläche (6) zumindest eine Querschnittserweiterung (14) aufweist, und der Kunststoffschaum diese Querschnittserweiterung (14) zumindest teil- weise übergreifend angeordnet ist.
21. Schwelle (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass einer äußeren, in Einbaulage der Schwelle auf das Schotterbett (4) weisenden Oberfläche (12) des Kunststoffschaums eine weitere Schicht (13) angeordnet und über den Kunststoffschaum mit diesem verbunden ist.
EP08706028A 2007-02-22 2008-02-22 Verfahren zum herstellen einer schwellenbesohlung auf einem schwellenkörper sowie schwelle Withdrawn EP2126214A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT2722007 2007-02-22
PCT/AT2008/000058 WO2008101269A1 (de) 2007-02-22 2008-02-22 Verfahren zum herstellen einer schwellenbesohlung auf einem schwellenkörper sowie schwelle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2126214A1 true EP2126214A1 (de) 2009-12-02

Family

ID=39539788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08706028A Withdrawn EP2126214A1 (de) 2007-02-22 2008-02-22 Verfahren zum herstellen einer schwellenbesohlung auf einem schwellenkörper sowie schwelle

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2126214A1 (de)
WO (1) WO2008101269A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510274B1 (de) 2010-10-04 2012-03-15 Getzner Werkstoffe Holding Gmbh Verfahren zum anschäumen einer kunststoffschaumschicht
BE1020135A3 (nl) * 2011-03-15 2013-05-07 Cdm Nv Gerecycleerde elastische zool voor betonnen elementen onder spoorstaven van een spoorweg en werkwijze voor het bevestigen van deze zool.
AT12923U1 (de) * 2011-04-15 2013-02-15 Getzner Werkstoffe Holding Gmbh Bahnschwelle
CN108660867B (zh) * 2018-07-26 2024-04-12 铁科腾跃科技有限公司 一种复合型聚氨酯轨枕垫及其制备方法
DE102020115509A1 (de) 2020-06-10 2021-12-16 Het Elastomertechnik Gmbh Schwellenbesohlung für ein Betonbauteil
US20230228040A1 (en) 2020-09-01 2023-07-20 Dow Global Technologies Llc Molding devices and methods for making elastomeric pads for use as rail ties
AT525444B1 (de) * 2022-01-19 2023-04-15 Getzner Werkstoffe Holding Gmbh Schwellensohle zur Anordnung an einer Unterseite einer Eisenbahnschwelle aus Beton

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3117545B2 (ja) * 1992-07-21 2000-12-18 積水化学工業株式会社 防振枕木
JPH1193101A (ja) * 1997-09-16 1999-04-06 Nisshinbo Ind Inc 枕木及びその製造方法
DE10149308A1 (de) * 2001-10-01 2003-04-17 Rst Rail Systems And Technolog Verbundplatte zur unterseitigen Beschichtung bzw. Beohlung von Bahnschwellen
DE20215101U1 (de) 2001-10-01 2003-02-27 Rst Rail Systems And Technolog Bahnschwelle mit unterseitiger Beschichtung
DE102004011610A1 (de) 2004-03-10 2005-09-29 Spreepolymer Gleistechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Verbundsystems zwischen Beton und einem hochpolymeren elastischen Material sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Verbindungsmittel und dessen Verwendung
DE502005007225D1 (de) * 2004-07-23 2009-06-18 Msb Man Gmbh Teilverschäumter Gleisoberbau und Verfahren für dessen Herstellung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008101269A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008101269A1 (de) 2008-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2126214A1 (de) Verfahren zum herstellen einer schwellenbesohlung auf einem schwellenkörper sowie schwelle
EP1619305B1 (de) Teilverschäumter Gleisoberbau und Verfahren für dessen Herstellung
EP0440597B1 (de) Gleisober- und Gleisunterbau für schienengebundene Fahrzeuge
AT505117B1 (de) Schwellenbesohlung
EP1298252B2 (de) Bahnschwelle mit unterseitiger Beschichtung
WO2008077167A1 (de) Gleitlagerung für betonplatten, verfahren zur herstellung einer betonplatte und bauwerk mit einer gleitlagerung
DE2312666A1 (de) Werkstoff aus gummiabfaellen, insbesondere aus reifenschnitzeln
EP2147158B1 (de) Verwendung eines belagsmaterials zur direkten anbindung an ein betonbauteil
EP0549559B1 (de) Oberbau mit Betonschwellen
EP2239024A2 (de) Stoß absorbierender Bodenbelag, insbesondere für Spielplätze oder Sportanlagen
AT506153B1 (de) Schwellenschuh
EP3380672B1 (de) Schiene mit elektrischer isolierung
DE202011051228U1 (de) Vorrichtung mit Schichtverbund für die Montage einer Sanitäreinrichtung und Sanitäreinrichtung mit einem Schichtverbund
DE19932991A1 (de) Schwingungsdämpfende Einzelstütze aus elastischem Kunststoff
EP0705940A2 (de) Mehrschichtiger Bodenbelag, insbesondere Fallschutzbelag
DE102004011610A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verbundsystems zwischen Beton und einem hochpolymeren elastischen Material sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Verbindungsmittel und dessen Verwendung
DE10038534C2 (de) Unterbau für Sportplätze, insbesondere Reitplätze
DE202011052057U1 (de) Lärmschutzvorrichtung
EP2531652B1 (de) Gleisbettmatte für einen eisenbahnoberbau
DE102014115067A1 (de) Fußbodenelement
EP2625338B1 (de) Verfahren zum anschäumen einer kunststoffschaumschicht
DE19639143C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffplatten aus offenporigen und geschlossenporigen, bzw. ohne Poren aushärtenden Materialien
EP3556938B1 (de) Elastisch zu lagernde schiene
DE2841081A1 (de) Verfahren zur herstellung punktelastischer sportboeden
DE202011001771U1 (de) Unterschottermatte

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20090812

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20120522

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150829