EP2245226B1

EP2245226B1 - System zum Befestigen einer Schiene auf einem Untergrund

Info

Publication number: EP2245226B1
Application number: EP08717065.0A
Authority: EP
Inventors: Dirk VORDERBRÜCK; Winfried BÖSTERLING
Original assignee: Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Vossloh Werke GmbH
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2028-02-22
Also published as: AR070450A1; CN101952513B; TW200940786A; EP2245226A1; US20110061229A1; EA201001130A1; IL207061A; WO2009103349A1; IL207061A0; EA015602B1; CN201347523Y; CN101952513A; JP2011512468A; US9103073B2; DE202008015818U1; BRPI0822109A2; KR20100126699A

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Befestigen einer Schiene. Das System umfasst dabei in allgemeiner Form die Bauteile, die zum Befestigen der Schiene benötigt werden, während die Befestigung der Schiene sich auf die konkrete Montage der Schiene bezieht, wie sie unter praktischen Bedingungen gegeben ist.
Befestigungssysteme und Befestigungen dieser Art sind beispielsweise in WO 03/04 6284 A1 , der deutschen Offenlegungsschrift DE 33 24 225 A1 oder dem deutschen Gebrauchsmuster DE 201 22 524 U1 beschrieben. Sie dienen insbesondere zum Abstützen einer Schiene auf einem so genannten festen Untergrund. Derartige feste Untergründe werden auch als "feste Fahrbahn" bezeichnet und weisen im Gegensatz zu einem aus losem Schotter gebildeten Gleisoberbau keine eigene Nachgiebigkeit auf. Der feste Untergrund selbst kann dabei beispielsweise durch Betonplatten, auf denen die Schienen unmittelbar montiert werden, oder durch Schwellen gebildet sein, die ebenfalls aus festem Material, wie Beton, gefertigt sind.
Insbesondere dann, wenn das Befestigungssystem Schwellen umfasst, die den Untergrund bilden, auf dem die Schienen befestigt werden sollen, sind an diese Schwellen in der Regel seitliche Anschlagschultern angeformt. Diese begrenzen einerseits seitlich zwischen sich eine Ausnehmung, in der die Schiene und die zu ihrer Befestigung benötigten Bauteile sitzen. Andererseits dienen die Schultern als Anschläge, gegen die die zum seitlichen Führen der jeweiligen Schiene bestimmten Führungsplatten abgestützt sind.
Durch geeignete Befestigungselemente, in der Regel Schrauben, werden diese Führungsplatten entweder unmittelbar am festen Untergrund oder der jeweiligen Schwelle fixiert oder über zwischengeschaltete Bauteile, wie Kraftverteilungsplatten, auf dem Untergrund fixiert.
Üblicherweise dienen die Befestigungselemente zusätzlich zum Spannen von Federelementen, welche eine in Richtung des festen Untergrunds gerichtete Haltekraft auf den Schienenfuß ausüben. Abhängig von der Formgebung des Untergrunds und der eingesetzten Befestigungsmittel werden zusätzliche Unterleg- und Befestigungsmittel zum ordnungsgemäßen Ausrichten und Halten der Schienen benötigt.
Die bekannten Befestigungssysteme gewährleisten einen sicheren Halt der Schienen eines Gleiskörpers auch bei höchsten Belastungen, wie sie im Hochgeschwindigkeitsbetrieb auftreten. Aufgrund der großen Anzahl der für jeden einzelnen Befestigungspunkt benötigten Elemente ist der Aufwand für die Herstellung und Montage eines solchen Befestigungssystems jedoch erheblich.
Die große Zahl von Bauelementen, die bei konventionellen Befestigungssystemen der voranstehend erläuterten Art für die Befestigung der Schiene auf einer festen Fahrbahn benötigt werden, führen auch dazu, dass eine exakte Einstellung der Spurweite nur unter großen Schwierigkeiten bewerkstelligt werden kann. Derartige Einstellungen der Spur können aufgrund unzulänglicher Genauigkeiten der für die Abstützung der Schienen in der Regel verwendeten Betonschwellen oder Maßabweichungen anderer Befestigungs- und Abstützelemente erforderlich werden. Ebenso kann es in besonders hochbelasteten Streckenabschnitten nach einer bestimmten Betriebsdauer notwendig werden, den die Spurweite ausmachenden Abstand der Schienen des jeweiligen Gleiskörpers nachzustellen.
In der eingangs bereits erwähnten DE 33 24 225 A1 oder dem ebenfalls bereits erwähnten deutschen Gebrauchsmuster DE 201 22 524 U1 ist vorgeschlagen worden, zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und zur exakten Einstellung der Spurweite ein Stützelement vorzusehen, das zwischen der Führungsplatte und dem Anschlag, der die beim Überfahren der Schiene im praktischen Betrieb auftretenden Seitenkräfte aufnimmt, ein Stützelement anzuordnen. Dieses Stützelement ist dabei so keilförmig ausgebildet, so dass durch ein Verschieben des Stützelements die Führungsplatte mehr oder weniger stark in eine quer zur Längserstreckung der Schiene gerichtete Richtung bewegt wird. Um zu verhindern, dass sich das Stützelement in Folge der im praktischen Betrieb auftretenden Seitenkräfte unbeabsichtigt verschiebt, sind dabei das Stützelement und die Führungsplatte jeweils mit Vor- und Rücksprüngen versehen, über die die Führungsplatte mit dem jeweiligen Stützelement formschlüssig verkoppelt sind. Die von der Führungsplatte über diese formschlüssige Verbindung übertragenen Kräfte reichen unter normalen Betriebsbedingungen aus, um durch Selbsthemmung das Stützelement in seiner Lage zu halten.
Voraussetzung für eine ordnungsgemäße Funktion der bekannten, zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen in der voranstehend beschriebenen Weise geeigneten Befestigungssystemen ist allerdings, dass diese Systeme mit großer Sorgfalt und Genauigkeit montiert und gewartet werden. Praktische Erfahrungen zeigen, dass diese Voraussetzungen häufig in Folge mangelnder Qualifikation des zur Verfügung stehenden Personals, unzureichender Montagetechnik oder harten Witterungsbedingungen nicht erfüllt werden können. In solchen Fällen kann es trotz aller konstruktiven Vorkehrungen dazu kommen, dass sich die Verbindung von Stützelement und Führungsplatte in Folge von falscher Montage oder Verschleiß löst und sich das Stützelement selbsttätig aus seiner ordnungsgemäßen Position heraus bewegt.
Besonders problematisch erweist sich eine Veränderung der Position des Stützelements dann, wenn die Schiene auf einem elastischen Polster gelagert wird. Solche Polster werden eingesetzt, um dem jeweiligen Befestigungspunkt eine definierte Nachgiebigkeit in Schwerkraftrichtung beim Überfahren der Schiene durch ein Schienenfahrzeug zu verleihen. Durch diese Nachgiebigkeit wird die Lebensdauer der Schiene deutlich erhöht. Einhergehend mit der Bewegung bewegen sich jedoch auch alle anderen Elemente des Befestigungssystems. Ein unpräzise, lose positioniertes Stützelement vergrößert das Spiel, mit dem diese Bewegung erfolgen kann und verursacht so im Ergebnis zunehmend Verschleiß.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein System zum Befestigen einer Schiene zu schaffen, dass sich auf einfache Weise so montieren lässt, dass eine ausreichende Lagesicherung des Stützelements gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist in Bezug auf ein System zum Befestigen einer Schiene auf einem Untergrund, das eine zum seitlichen Führen der Schiene vorgesehene Führungsplatte, die eine dem Untergrund zugeordnete Standfläche aufweist, ein Stützelement, das dazu vorgesehen ist, die Führungsplatte in Montagestellung auf ihrer von der Schiene abgewandten Seite gegen einen Anschlag abzustützen und dazu eine der Führungsplatte zugeordnete Anlagefläche und eine dem Anschlag zugeordnete Stützfläche besitzt, ein Federelement, welches dazu vorgesehen ist, auf der Führungsplatte abgestützt zu werden und mindestens einen Federarm zum Ausüben einer elastischen Haltekraft auf den Fuß der Schiene, und ein Spannmittel zum Spannen des Federelements umfasst, erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass das Stützelement einen Stützabsatz aufweist, der dazu vorgesehen ist, in Montagestellung auf dem Untergrund abgestützt zu sein und dabei so unter die Standfläche der Führungsplatte zu greifen, dass die Führungsplatte über den Stützabsatz in dem Bereich, in dem Führungsplatte und Stützabsatz sich überlappen, auf dem Untergrund abgestützt ist.
In entsprechender Weise ist die oben angegebene Aufgabe in Bezug auf eine Befestigung einer Schiene auf einem Untergrund, die eine Führungsplatte, die mit ihrer Standfläche auf dem Untergrund steht und die Schiene seitlich führt, ein Stützelement, das mit einer Anlagefläche an einer korrespondierenden Anlagefläche der Führungsplatte anliegt und mit einer Stützfläche an einem Anschlag abgestützt ist, ein auf der Führungsplatte abgestütztes Federelement, das mit mindestens einem Federarm eine elastische Haltekraft auf den Fuß der Schiene ausübt, und ein Spannmittel aufweist, durch das das Federelement gegen die Führungsplatte verspannt ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass das Stützelement einen Stützabsatz aufweist, der auf dem Untergrund abgestützt ist und dabei so unter die Standfläche der Führungsplatte greift, dass die Führungsplatte in dem Bereich, in dem sich der Stützabsatz und die Führungsplatte überlappen, über den Stützabsatz auf dem Untergrund abgestützt ist.
Der zentrale Gedanke der Erfindung besteht darin, dass bei einem erfindungsgemäßen Befestigungssystem und einer erfindungsgemäßen Befestigung die Führungsplatte auf dem Stützelement steht. Das Stützelement ist auf diese Weise großflächig von der Kraft in Schwerkraftrichtung wirkenden Kraft belastet, durch die auch die Führungsplatte in ihrer Position gehalten ist. Auf diese Weise wird jedes unbeabsichtigte Abheben des Stützelements auch dann noch sicher verhindert, wenn das Stützelement nicht optimal montiert worden ist oder im Laufe der Zeit Materialverschleiß eingetreten ist, in Folge dessen die zwischen Stützelement und Führungsplatte herrschende Reibung abnimmt.
Die Montage eines erfindungsgemäßen Systems zu einer erfindungsgemäßen Befestigung ist dabei besonders einfach. Dies wird dadurch erreicht, dass der an dem Stützelement erfindungsgemäß vorhandene Absatz so ausgebildet ist, dass er in Montagestellung unter die Führungsplatte greift. Dementsprechend muss nach einer entsprechenden Positionierung des Stützelements die Führungsplatte lediglich noch auf den betreffenden Abschnitt des Stützelements aufgesetzt werden. Dies kann in einer denkbar einfachen Bewegung erfolgen, für die es weder besonderer Kenntnisse noch besonderer Werkzeuge bedarf.
Bei einem erfindungsgemäßen Befestigungssystem sind daher das Stützelement und die Führungsplatte nicht nur formschlüssig miteinander verbunden, sondern diese formschlüssige Verbindung ist mit einer kraftschlüssigen, durch die von der Führungsplatte auf den Stützabschnitt des Stützelements ausgeübten Spannkräfte bewirkten Verbindung überlagert, welche ein selbsttätiges Lösen von Stützelement und Führungsplatte aus ihrer ordnungsgemäßen Montageposition sicher verhindert.
Mit der Erfindung steht somit ein System und eine Schienenbefestigung zur Verfügung, die sich nicht nur besonders einfach montieren lassen, sondern mit denen auch gewährleistet ist, dass das Stützelement im Zusammenspiel mit der Führungsplatte auch unter ungünstigen Betriebs- und Witterungsbedingungen seine sichere Funktion ausübt.
Besonders eignet sich die Erfindung für solche Befestigungssysteme und Befestigungen, bei denen die Schiene auf einer als Untergrund dienenden Schwelle befestigt wird, an der eine Schulter angeformt ist, die den Anschlag bildet, an der das Stützelement abgestützt ist. Denkbar ist es jedoch auch, einen entsprechenden Anschlag an eine großflächig sich erstreckende Platte anzuformen oder durch ein zusätzliches, auf einer Schwelle oder einer Platte montiertes Winkelelement zu bilden.
In die jeweilige Schwelle oder Platte kann in an sich bekannter Weise eine Rille eingeformt sein, die sich in Längsrichtung der zu befestigenden Schiene am Übergang zu dem Anschlag erstreckt. Im Stand der Technik greift in diese Rille ein Absatz der Führungsplatte, um die Lage der Führungsplatten in einer quer zur Schiene ausgerichteten Richtung durch einen formschlüssigen Sitz zu sichern. Ist eine solche Rille in die Schwelle eingeformt, so ist bei einem erfindungsgemäßen System der Stützabsatz des Stützelements so ausgebildet, dass es im fertig montierten Zustand in der Rille sitzt. Die Rille kann so zusätzlich zum Sichern der Lage des Stützelements genutzt werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, den Stützabsatz des Stützelements so ausbilden, dass er die Führungsplatte über ihre gesamte Standfläche abdeckt, die Führungsplatte also vollständig auf dem Stützabsatz steht. Eine materialsparende und einfacher zu montierende Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte im Bereich ihres dem Stützelement zugeordneten Seitenabschnitts eine Ausnehmung aufweist, in die der Stützabsatz des Stützelements greift. Diese Ausnehmung erstreckt sich bevorzugt über die gesamte in Längsrichtung der Schiene gemessene Länge des Stützelements. Auf diese Weise lassen sich das Stützelement und die Führungsplatte bei der Montage im auf den Untergrund aufgelegten Zustand in Längsrichtung der Schiene relativ zueinander verschieben, bis ihre ordnungsgemäße Position erreicht ist. Der Stützabschnitt wirkt dabei nach Art einer Führungsschiene. Diese Funktion kann zusätzlich dadurch unterstützt werden, dass die Ausnehmungen mindestens zwei stufenartig voneinander abgesetzte Abschnitte aufweisen, deren quer zur Längserstreckung der Schiene gemessene Tiefe unterschiedlich ist und der Stützabschnitt des Stützelements so geformt ist, dass er formschlüssig an den Flächen der Absätze der Ausnehmung anliegt. Eine optimale Abstützung der Führungsplatte ergibt sich dabei dann, wenn der tiefste Abschnitt der Ausnehmung dem Untergrund zugeordnet ist. Bei einer mehrstufigen Ausführung der Ausnehmung ist auch die Reibfläche zwischen dem Stützelement und der Führungsplatte vergrößert, wodurch nach dem Verspannen der Führungsplatte auf dem Untergrund eine weiter verbesserte Sicherheit bei der Lagesicherung des Stützelements erreicht ist.
In Fällen, in denen die Führungsplatte im Bereich ihres betreffenden Seitenabschnitts keine sich über ihre gesamte Länge erstreckende Standfläche besitzt, sondern dort lediglich Stützen ausgebildet sind, über die die Führungsplatte auf jeweils begrenzten Standflächen abgestützt ist, ist es ausreichend, diese Stützen so kurz auszulegen, dass sie im fertig montierten Zustand auf dem Stützabsatz des Stützelements stehen, während die restliche Standfläche der Führungsplatte auf dem jeweiligen Untergrund aufliegt.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass zum Ausgleich von Toleranzen der Abmessungen von Schiene, Position des jeweiligen Anschlags etc. quaderförmige Stützelemente zur Verfügung gestellt werden, deren Dicke jeweils so ausgelegt ist, dass sie den jeweiligen Abstand zwischen der Führungsplatte und dem Anschlag füllt. Eine solche Lösung setzt zwar voraus, dass dem Monteur jeweils eine ausreichende Zahl von Stützelementen mit unterschiedlichen Dicken zur Verfügung steht, aus der er das jeweils benötigte im Einzelfall heraussucht. Eine vereinfachte, insbesondere für eine automatisierte Montage geeignete Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ergibt sich allerdings dann, wenn das Stützelement nach dem Vorbild des Standes der Technik keilförmig ausgebildet ist. Dabei sind die Anlagefläche und die Stützfläche des Stützelements jeweils so zueinander ausgerichtet, dass sie einen spitzen Winkel einschließen.
Die Lagesicherung des Stützelements kann zusätzlich dadurch unterstützt werden, dass an dem Stützelement und der Führungsplatte zueinander korrespondierende Formelemente zum formschlüssigen Verbinden von Stützelement und Formelement ausgebildet sind.
Zu diesem Zweck können die Formelemente als vorstehende Rippen und rückspringende, korrespondierend geformte Ausnehmungen gestaltet sein. Diese können beispielsweise an der Anlagefläche des Stützelements als leistenartige Vor- und/oder Rücksprünge ausgebildet sein, die formschlüssig mit mindestens einem korrespondierend geformten Vor- und/oder Rücksprung verdoppelbar sind, der an der der betreffenden Anlagefläche des Stützelements zugeordneten Anlagefläche der Führungsplatte geformt ist.
Bevorzugt sind dabei mehr als ein solches Formelement an der der Führungsplatte zugeordneten Anlagefläche ausgebildet. Auf diese Weise sind bei einem erfindungsgemäßen System die Voraussetzungen geschaffen, dass bei einer erfindungsgemäßen Befestigung die Führungsplatte und das Stützelement besonders sicher miteinander verbunden sind und große Reibflächen zur Verfügung stehen, über die durch die nach der Montage bestehende Selbsthemmung eine unbeabsichtigte Verschiebung des Stützelements im fertig montierten Zustand verhindert wird.
Besonders günstige Gebrauchseigenschaften eines erfindungsgemäßen Systems ergeben sich in diesem Zusammenhang dann, wenn die betreffenden Formelemente sich im Wesentlichen parallel zur Standfläche der Führungsplatte erstrecken. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sich Stützelement und Führungsplatte im auf dem Untergrund aufgelegten Zustand noch problemlos relativ zueinander verschieben lassen, um ihre Sollstellung zu finden.
Eine weiter erhöhte Sicherheit gegen ein ungewolltes Verschieben lässt sich dadurch erreichen, dass die Formelemente sich im Wesentlichen senkrecht zur Standfläche der Führungsplatte erstrecken. Durch die so ausgerichteten und ineinander greifenden Formelemente wird in Montagestellung jede Verschiebung des Stützelements in Längsrichtung der Führungsplatte verhindert.
Die Effektivität der Beaufschlagung des Stützelements mit der von der Führungsplatte übertragenen Haltekraft kann dadurch weiter verbessert werden, dass an der Führungsplatte ein Belastungsabschnitt ausgebildet ist, der in der Montagestellung auf der freien Oberseite des Stützelements aufliegt. Im Fall dieser Ausgestaltung der Erfindung können alternativ oder ergänzend zu einer Anordnung der für die unterstützende formschlüssige Verbindung von Stützelement und Führungsplatte an den einander zugeordneten Anlageflächen Formelemente zum formschlüssigen Verbinden auf der freien Oberseite des Stützelements in dem Bereich ausgebildet sein, der in Montagestellung von dem Belastungsabschnitt der Führungsplatte überdeckt ist.
Ist es für eine sichere Führung des jeweiligen Schienenfahrzeugs auf der mit dem erfindungsgemäßen System zu befestigenden Schiene erforderlich, die Schiene in einem gewissen Umfang schrägzustellen, so kann dies bei einem erfindungsgemäßen System dadurch bewerkstelligt werden, dass eine Grundplatte vorgesehen ist, über die die zu befestigende Schiene auf dem festen Untergrund abstützbar ist, wobei diese Grundplatte eine dem festen Untergrund zugeordnete Aufstandfläche und eine der Unterseite des Schienenfußes der zu befestigenden Schiene zugeordnete Stützfläche aufweist und die Stützfläche im Querschnitt betrachtet unter einem Winkel gegenüber der Aufstandfläche geneigt ausgerichtet ist.
Besonders im Fall, dass eine Grundplatte vorhanden ist, kann an der der zu befestigenden Schiene zugeordneten Seite der Führungsplatte ein Vorsprung ausgebildet sein, der im Montagezustand die Grundplatte oder den Schienenfuß untergreift. Dieser Vorsprung verhindert besonders sicher und auf dennoch einfache Weise ein Abheben der Führungsplatte unter ungünstigen Betriebsbedingungen. Im Fall, dass eine elastische Zwischenlage vorgesehen ist, auf der die Grundplatte im fertig montierten Zustand des erfindungsgemäßen Systems liegt, kann zu diesem Zweck an der Zwischenlage eine Ausnehmung ausgebildet sein, in die der Vorsprung in Montagestellung greift.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a: ein erstes System zum Befestigen einer Schiene in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 1b: das System gemäß Fig. 1a in einer Ansicht von oben;
Fig. 2a: ein zweites System zum Befestigen einer Schiene in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 2b: das System gemäß Fig. 2a in einer Ansicht von oben;
Fig. 3a: ein drittes System zum Befestigen einer Schiene in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 3b: das System gemäß Fig. 3a in einer Ansicht von oben;
Fig. 4a: ein viertes System zum Befestigen einer Schiene in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 4b: das System gemäß Fig. 4a in einer Ansicht von oben.

Die in den Figuren gezeigten jeweiligen Befestigungen 1 von jeweils einer Schiene 2 auf einem festen Untergrund U sind jeweils mittels eines Systems S1, S2, S3, S4 zum Befestigen der jeweiligen Schiene 2 hergestellt worden.
Die Systeme S1, S2, S3, S4 umfassen jeweils eine aus Beton vorgefertigte Schwelle 3, an deren freien Oberseite beabstandet zueinander zwei Anschläge 4,5 in Form von höckerartigen Erhebungen geformt sind. Die Anschläge 4,5 weisen an ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine Anschlagfläche 6,7 auf, die sich im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Schiene 2 erstreckt. Auf diese Weise begrenzen die Anschläge 4,5 zwischen sich seitlich eine sich quer zur Schiene 2 erstreckende Aufnahme 8, deren ebener Grund den Untergrund U bildet, auf dem die jeweilige Schiene 2 steht.
Bei den für die in den Figuren 1a - 3b gezeigten Befestigungen 1 verwendeten Systemen S1, S2, S3 geht der ebene Untergrund U der Schwelle 3 jeweils in einer Kehle K stufenlos in die jeweilige Anschlagfläche 6,7 der Anschläge 4,5 über. Dagegen ist bei der in den Figuren 4a,4b gezeigten, aus dem System S4 gebildeten Befestigung 1 im Bereich des Übergangs von dem Untergrund U zur jeweiligen Anschlagfläche 6,7 in die Schwelle 3 jeweils eine Rille R eingeformt, die sich in Längsrichtung L der Schiene 2 über die Schwelle 3 erstreckt.
Jedes der Befestigungssysteme S1, S2, S3, S4 umfasst dabei eine elastische Zwischenplatte 9, die unmittelbar auf dem Untergrund U aufliegt. Auf der Zwischenplatte 9 liegt eine aus Stahl gefertigte Grundplatte 10, die die Zwischenplatte 9 abdeckt und die im praktischen Einsatz beim Überfahren der Schiene 2 die durch ein hier nicht gezeigtes Schienenfahrzeug auftretenden, über die Schiene 2 auf die Grundplatte 10 wirkenden Belastungen auf die Zwischenplatte 9 verteilt.
Auf die Grundplatte 10 ist eine weitere Zwischenlage 11 aufgelegt. Deren Breite entspricht höchstens der Breite des Schienenfußes 12 der Schiene 2, der mit seiner Unterseite auf der Zwischenlage 11 steht.
Um eine gegebenenfalls erforderliche Neigung der Schiene 2 gegenüber dem festen Untergrund U einzustellen, kann die Grundplatte 10 eine keilförmige Querschnittsform aufweisen, wobei die dem Schienenfuß 12 zugeordnete Oberseite mit der der Zwischenplatte 9 zugeordneten Unterseite der Grundplatte 10 einen spitzen Winkel einschließt.
Zur seitlichen Abstützung der jeweiligen Schiene 2 gegenüber den beim Überfahren auftretenden Querkräften ist bei den Systemen S1,S2,S3,S4 beidseits des Schienenfußes 12 jeweils eine Führungsplatte 13,14 angeordnet. Die Führungsplatten 13,14 weisen jeweils eine am Schienenfuß 12 anliegende Stützfläche 15 auf und stehen über entsprechende pfeilerartige Stützabschnitte 16a,16b auf dem Untergrund U.
An ihrem unteren, an die Oberfläche des festen Untergrunds U angrenzenden Abschnitt kann an die Stützfläche 15 der Führungsplatten 13,14 ein hier nicht dargestellter nockenartiger Vorsprung angeformt sein, der in eine entsprechend geformte, hier ebenfalls nicht gezeigte Ausnehmung der elastischen Zwischenplatte 9 ragt und dabei unter die Grundplatte 10 greift. Auf diese Weise ist die jeweilige Führungsplatte 13,14 in vertikaler Richtung V formschlüssig gehalten. Auf diese Weise ist ein Abheben der Führungsplatten 13, 14 vom Untergrund U auch bei Auftreten von in dieser Hinsicht ungünstigen Längskräften FL oder Querkräften FQ oder Vertikalkräften FV sicher ausgeschlossen.
Auf ihren freien Oberseiten weisen die Führungsplatten 13,14 in an sich bekannter Weise geformte Formelemente auf, die Führungen für jeweils eine als Federelement zum Verspannen der Schiene 2 auf dem festen Untergrund U dienende ω-förmige Spannklemme 17a, 17b bilden. Zum Spannen der Spannklemmen 17a,17b sind Spannmittel in Form von Schrauben 18,19 vorgesehen, die in einen in den festen Untergrund U eingebrachten, hier nicht gezeigten Dübel eingeschraubt sind. Die Schrauben 18,19 belasten dabei über ihren Schraubenkopf den Mittelabschnitt der jeweiligen Spanneklemme 17a, 17b in an sich bekannter Weise derart, dass die Spannklemme 17a,17b über die freien, auf der Oberseite des Schienenfußes 12 aufliegenden Enden ihrer Arme die erforderliche federelastische Haltekraft auf den Schienenfuß 12 ausüben.
Die seitliche Abstützung der Führungsplatten 13,14 erfolgt über jeweils ein Stützelement 20,21, das gegen den jeweiligen Anschlag 4,5 abgestützt ist. Die Stützelemente 20,21 weisen jeweils eine in Draufsicht dreieckige, keilförmige Grundform auf. Dabei schließt ihre der jeweiligen Führungsplatte 13,14 zugeordnete, in Montagestellung schräg zur Schiene 2 verlaufende Anlagefläche 22 mit ihrer dem jeweiligen Anschlag 4,5 zugeordneten Stützfläche 23 in Draufsicht gesehen einen spitzen Winkel α1 von 5 - 15° ein.
Gleichzeitig ist die Anlagefläche 22 derart gegenüber der Vertikalen geneigt, dass die Stützelemente 20,21 in ihrem dem festen Untergrund U zugeordneten unteren Abschnitt breiter sind als im Bereich ihres an die freie Oberseite 24 der Stützelemente 20,21 angrenzenden Abschnitts.
Der Anlagefläche 22 der Stützelemente 20,21 ist jeweils eine umgekehrt geneigte, bezogen auf die Längserstreckung der Schiene 2 entsprechend der Anlagefläche 22 schräg ausgerichtete Anlagefläche 25 der jeweiligen Führungsplatte 13,14 zugeordnet. In die Anlagefläche 22 der Stützelemente 20,21 und die Anlagefläche 25 der Führungsplatten 13,14 sind jeweils zueinander korrespondierende, sich leistenartig über die Breite der betreffenden Flächen 22,25 erstreckende Formelemente in Gestalt von Vertiefungen 26,27 und Vorsprüngen 28,29 so ausgeformt, dass die Vorsprünge 28 des jeweiligen Stützelements 20,21 in die Vertiefungen 26 der jeweiligen Führungsplatte 13,14 greifen und umgekehrt. Auf diese Weise ist eine formschlüssige Verkoppelung der Stützelemente 20,21 mit der jeweiligen Führungsplatte 13,14 hergestellt. Die in Folge der auf die Führungsplatten 13,14 von der jeweiligen Schraube 18,19 ausgeübten Spannkräfte sich im Bereich dieser formschlüssigen Verkoppelung einstellende Reibung ist so hoch, dass Selbsthemmung eintritt und ein selbsttätiges Herauswandern der Stützelemente 20,21 aus ihrer Montagestellung in Längsrichtung L der Schiene 2 auch bei hohen Querkräften FQ sicher verhindert ist.
Die Verspannung der Führungsplatten 13,14 gegen das jeweilige Stützelement 20,21 wird zusätzlich jeweils durch einen in Richtung des jeweiligen Stützelements 20, 21 vorstehenden Belastungsabschnitt 30 unterstützt, der an die jeweilige Führungsplatte 13,14 im Bereich des Übergangs ihrer Anlagefläche 25 zu ihrer Oberseite gebildet ist. Der Belastungsabschnitt 30 ist dabei so geformt und ausgelegt, dass er bei fertig montierten und verspannten Führungsplatten 13,14 eine Druckkraft auf das jeweilige Stützelement 20,21 ausübt.
Um die exakte Ausrichtung der Stützelemente 20,21 relativ zu den ihnen zugeordneten Führungsplatten 13,14 zu vereinfachen, sind auf den Stützelementen 20,21 und den Führungsplatten 13,14 Markierungen 31 vorgesehen, die ein Ablesen der jeweiligen relativen Lage erleichtern.
Ein Abheben der Stützelemente 20,21 in vertikaler Richtung V in Folge der beim Überfahren der Schiene 2 auftretenden Kräfte FV wird bei den Befestigungen 1 dadurch verhindert, dass an die Stützelemente 20,21 jeweils ein Stützabsatz 32a,32b,32c,32d angeformt ist, mit dem das jeweilige Stützelement 20,21 unter die ihm zugeordnete Führungsplatte 13,14 greift.
Bei dem für die in den Figuren 1a, 1b dargestellte Befestigung 1 verwendeten System S1 ist der Stützabsatz 32a nach Art eines flachen Vorsprungs ausgebildet, der sich über die gesamte Breite B des jeweiligen Stützelements 20,21 erstreckt und vom dem Untergrund U zugeordneten unteren Rand der Anlagefläche 22 in Richtung der Schiene 2 vorsteht. Der Stützabsatz 32a greift dabei unter die dem jeweiligen Stützelement 20,21 zugeordneten Stützabschnitt 16b der jeweiligen Führungsplatte 13,14, so dass die Stützabschnitte 16b mit ihren Standflächen vollflächig auf dem Stützabsatz 32a stehen. Die Stützabschnitte 16b sind dabei um die Dicke D des Stützabsatzes 32a kürzer als die der Schiene 2 zugeordneten Stützabsätze 16a der jeweiligen Führungsplatte 13,14, die mit ihren Standflächen unmittelbar auf dem Untergrund U stehen.
Auch bei der in den Figuren 2a,2b dargestellten, durch das System S2 gebildeten Befestigung 1 ist der jeweilige Stützabsatz 32b der Stützelemente 32 nach Art eines flachen Vorsprungs ausgebildet, der sich über die gesamte Breite B des jeweiligen Stützelements 20,21 erstreckt und vom dem Untergrund U zugeordneten unteren Rand der Anlagefläche 22 in Richtung der Schiene 2 vorsteht. Anders als beim in den Figuren 1a, 1b gezeigten Ausführungsbeispiel deckt der Stützabsatz 32b hier jedoch den jeweiligen Stützabschnitt 16b nicht über seine gesamte Standfläche ab, sondern greift lediglich in eine Ausnehmung 33, die ausgehend von der Standfläche in den jeweiligen Stützabschnitt 16b eingeformt ist. Bei den Führungsplatten 13,14 des Systems S2 ist daher die Höhe aller Stützabschnitte 16a,16b gleich und der Stützabsatz 32b der Stützelemente 20,21 überdeckt die Standfläche der Stützabschnitte 16b der Führungsplatten 13, 14 nur teilweise.
Bei der in den Figuren 3a,3b dargestellten, durch das System S3 gebildeten Befestigung 1 ist der jeweilige Stützabsatz 32c der Stützelemente 32 treppenartig in zwei Stufen geteilt, die sich jeweils über die gesamte Breite B des jeweiligen Stützelements 20,21 erstrecken und vom dem Untergrund U zugeordneten unteren Rand der Anlagefläche 22 in Richtung der Schiene 2 vorstehen. Die untere der beiden Stufen steht dabei weiter vor als die darüber liegende. Wie beim in den Figuren 2a,2b gezeigten Ausführungsbeispiel deckt der Stützabsatz 32c den jeweiligen Stützabschnitt 16b nicht über seine gesamte Standfläche ab, sondern greift lediglich in eine Ausnehmung 34, die ausgehend von der Standfläche in den jeweiligen Stützabschnitt 16b eingeformt ist. Die Ausnehmung 34 ist dabei entsprechend der Abstufung des Stützabsatzes 32c geformt, so dass der Stützabsatz 32c mit seinen Stufen im fertig montierten Zustand bündig an den Flächen der Ausnehmung 34 anliegt. Auch bei den Führungsplatten 13,14 des Systems S3 ist daher die Höhe aller Stützabschnitte 16a,16b gleich und der Stützabsatz 32c der Stützelemente 20,21 überdeckt die Standfläche der Stützabschnitte 16b der Führungsplatten 13,14 hier nur teilweise.
Bei der in den Figuren 4a,4b dargestellten, durch das System S4 gebildeten Befestigung 1 ist der jeweilige Stützabsatz 32d der Stützelemente 20, 21 an die Unterseite der Stützelemente 20,21 so angeformt, dass er im fertig montierten Zustand die Rille R der Schwelle 3 füllt. Der Stützabsatz 32d geht vom unteren Rand der Stützfläche 23 aus und erstreckt sich über die gesamte Breite B des jeweiligen Stützelements 20,21. Dabei ist seine quer zur Längsrichtung L in Richtung der Schiene gemessene Tiefe T so bemessen, dass der Stützabsatz 32d jeweils über ca. 50 % der Breite B des Stützelements über die Anlagefläche 22 des Stützelements hinaussteht. Es ist so eine in Draufsicht dreiecksförmige Aufstandfläche gebildet, auf der die jeweilige Führungsplatte 13,14 des Systems S4 mit mindestens einem ihrer Stützabschnitte 16b steht. Der Stützabsatz 32d untergreift somit die ihm zugeordnete Führungsplatte 13,14 jeweils ebenfalls nur teilweise. Indem der Stützabsatz 32d jedoch gleichzeitig in der Rille R sitzt, wird das jeweilige Stützelement 20, 21 in diesem Fall nicht nur von der Führungsplatte 13,14 sicher niedergehalten, sondern ist auch noch in der Rille R geführt. Im Ergebnis wird so eine maximale Sicherheit der Fixierung der Stützelemente 20,21 in ihrer ordnungsgemäßen Montageposition gewährleistet.
Um den zwischen der jeweiligen Führungsplatte 13,14 und der jeweiligen Anschlagfläche 6,7 des ihr jeweils zugeordneten Anschlags 4,5 vorhandenen Raum sicher zu füllen, kann das jeweils zwischen dem betreffenden Anschlag 4,5 und der jeweiligen Führungsplatte 13,14 angeordnete Stützelement 20,21 längs der Schiene 2 verschoben werden. Dazu wird die Schraube 18,19, die die jeweilige Führungsplatte 13,14 gegen den festen Untergrund U verspannt, so weit gelöst, dass die Selbsthemmung im Bereich der formschlüssigen Verkoppelung des jeweiligen Stützelements 20,21 mit der jeweiligen Führungsplatte 13,14 sich löst und das betreffende Stützelement 20,21 verschoben werden kann. Sobald es beidseitig formschlüssig zwischen der jeweiligen Anschlagfläche 6,7 der Anschläge 4,5 und der Anlagefläche 25 der jeweiligen Führungsplatte 13, 14 sitzt, wird die jeweilige Befestigungsschraube 18,19 wieder angezogen, bis die jeweilige Spannklemme 17a,17b die erforderliche Haltekraft auf den Schienenfuß 2a ausübt und - damit einhergehend - die Selbsthemmung zwischen dem jeweiligen Stützelement 20,21 und der jeweiligen Führungsplatte 13,14 hergestellt ist.
Auf diese Weise kann besonders einfach eine Anpassung des jeweiligen Befestigungssystems 1 an die jeweilige relative Position von Schiene 2 und Anschlägen 4,5 vorgenommen werden, ohne dass dazu das jeweilige System S1, S2, S3, S4 in seine Einzelteile zerlegt werden muss.

BEZUGSZEICHEN

1: Befestigungen von jeweils einer Schiene 2
2: Schiene
2a: Schienenfuß
3: Schwelle
4,5: Anschläge
6,7: Anschlagfläche
8: Aufnahme
9: Zwischenplatte
10: Grundplatte
11: Zwischenlage
12: Schienenfuß
13,14: Führungsplatten
15: Stützfläche der Führungsplatten
16a,16b: Stützabschnitte der Führungsplatten 13,14
17a,17b: Spannklemmen
18,19: Schrauben
20,21: Stützelemente
22: Anlagefläche der Stützelemente 20,21
23: Stützfläche der Stützelemente 20,21
24: freie Oberseite der Stützelemente 20,21
25: Anlagefläche der Führungsplatten 13,14
26,27: Vertiefungen
28,29: Vorsprünge
30: Belastungsabschnitt
31: Markierungen
32a - 32d: Stützabsätze
33: Ausnehmung
34: Ausnehmung

B: Breite des jeweiligen Stützelements 21,22
D: Dicke des Stützabsatzes 32a
FL: Längskräfte
FQ: Querkräfte
FV: Vertikalkräfte
K: Kehle
L: Längsrichtung
R: Rille
T: Tiefe des Stützabsatzes 32b,32c,32d
U: fester Untergrund

Claims

System zum Befestigen einer Schiene (2) auf einem Untergrund (U),
- mit einer zum seitlichen Führen der Schiene (2) vorgesehenen Führungsplatte (13,14), die eine dem Untergrund (U) zugeordnete Standfläche aufweist,

- mit einem Stützelement (20,21), das dazu vorgesehen ist, die Führungsplatte (13,14) in Montagestellung auf ihrer von der Schiene (2) abgewandten Seite gegen einen Anschlag (4,5) abzustützen und dazu eine der Führungsplatte (13,14) zugeordnete Anlagefläche (22) und eine dem Anschlag (4,5) zugeordnete Stützfläche (23) besitzt,

- mit einem Federelement (17a,17b), welches dazu vorgesehen ist, auf der Führungsplatte (13,14) abgestützt zu werden und mindestens einen Federarm zum Ausüben einer elastischen Haltekraft auf den Fuß der Schiene (2), und

- mit einem Spannmittel (18,19) zum Spannen des Federelements (17a,17b),
dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20,21) einen Stützabsatz (32a-32d) aufweist, der dazu vorgesehen ist, in Montagestellung auf dem Untergrund (U) abgestützt zu sein und dabei so unter die Standfläche der Führungsplatte (13,14) zu greifen, dass die Führungsplatte (13,14) über den Stützabsatz (32a-32d) in dem Bereich, in dem Führungsplatte (13,14) und Stützabsatz (32a-32d) sich überlappen, auf dem Untergrund (U) abgestützt ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schwelle (3) umfasst, an der eine Anschlagschulter angeformt ist, die den Anschlag (4,5) bildet, an der das Stützelement (20,21) abgestützt ist.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Schwelle (3) eine Rille (R) eingeformt ist, in der der Stützabsatz (32a-32d) des Stützelements (20, 21) sitzt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (13,14) im Bereich ihres dem Stützelement (20,21) zugeordneten Seitenabschnitts eine Ausnehmung (33,34) aufweist, in die der Stützabsatz (32a-32d) des Stützelements (20,21) greift.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (34) mindestens zwei stufenartig voneinander abgesetzte Abschnitte aufweisen, deren quer zur Längserstreckung (L) der Schiene (2) gemessene Tiefe (T) unterschiedlich ist, und der Stützabschnitt (32a-32d) des Stützelements (20,21) so geformt ist, dass er formschlüssig an den Flächen der Absätze der Ausnehmung (34) anliegt.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der tiefste Abschnitt der Ausnehmung (34) dem Untergrund (U) zugeordnet ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (22) und die Stützfläche (23) des Stützelements (20,21) einen spitzen Winkel (α1) einschließen.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stützelement (20,21) und der Führungsplatte (13,14) zueinander korrespondierende Formelemente (26-29) zum formschlüssigen Verbinden von Stützelement (20,21) und Führungsplatte (13,14) ausgebildet sind.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente (26-29) an der dem Stützelement (20,21) zugeordneten Anlagefläche (25) der Führungsplatte (13,14) und der der Führungsplatte (13,14) zugeordneten Anlagefläche (22) des Stützelements (20,21) ausgebildet sind.
System nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente (26-29) als vorstehende Rippen und rückspringende, korrespondierend geformte Ausnehmungen ausgebildet sind.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente (26-29) sich im Wesentlichen parallel zur Standfläche der Führungsplatte (13,14) erstrecken.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente (26-29) sich im Wesentlichen senkrecht zur Standfläche der Führungsplatte (13,14) erstrecken.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungsplatte (13,14) ein Belastungsabschnitt (30) gebildet ist, der in der Montagestellung auf der freien Oberseite des Stützelements (20,21) aufliegt.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Formelemente (26-29) zum formschlüssigen Verbinden auf der freien Oberseite des Stützelements (20,21) in dem Bereich ausgebildet sind, der in Montagestellung von dem Belastungsabschnitt (30) der Führungsplatte 13,14 überdeckt ist.