EP2363529A2

EP2363529A2 - System zum Befestigen einer Schiene

Info

Publication number: EP2363529A2
Application number: EP11155670A
Authority: EP
Inventors: Winfried BÖSTERLING; Jörg Happe; Lutz Rademacher; Peter Schonstein
Original assignee: Delkor Rail Pty Ltd; Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Delkor Rail Pty Ltd; Vossloh Werke GmbH
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2031-02-23
Also published as: EP2363529B1; EP2363529A3; DE202010007413U1; DE102010009240A1; ES2602470T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Befestigen einer Schiene S für Schienenfahrzeuge auf einem Untergrund U, das eine Unterplatte (2), Befestigungsmittel (12-15) zum Befestigen der Unterplatte (2) auf dem Untergrund U, eine Oberplatte (21), die in einer Aufnahme (4) angeordnet ist, die an der von dem Untergrund U abgewandten Oberseite der Unterplatte (2) ausgebildet ist, eine in der Aufnahme (4) zwischen der Unterplatte (2) und der Oberplatte (21) angeordnete elastische Zwischenlage (44), über die die Oberplatte (21) elastisch gegen die Unterplatte (2) abgestützt ist, und mindestens ein gegen die Oberplatte (21) verspannbares Federelement (30,31) umfasst, das bei fertig montiertem System (1) eine federnde Niederhaltekraft auf den Schienenfuß F der zu befestigenden Schiene S ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Befestigen einer Schiene für Schienenfahrzeuge auf einem Untergrund.
Dabei umfasst ein erfindungsgemäßes System eine Unterplatte, ein Befestigungsmittel zum Befestigen der Unterplatte auf dem Untergrund, eine Oberplatte, eine zwischen der Unterplatte und der Oberplatte angeordnete elastische Zwischenlage, über die die Oberplatte elastisch gegen die Unterplatte abgestützt ist, und mindestens ein gegen die Oberplatte verspannbares Federelement, das bei fertig montiertem System eine federnde Niederhaltekraft auf den Schienenfuß der zu befestigenden Schiene ausübt.
Befestigungssysteme dieser Art sind in der DE 28 32 989 C2 und der DE 28 28 713 A1 beschrieben. Bei diesen bekannten Systemen ist die Oberplatte in einer Aufnahme angeordnet, die an der von dem Untergrund abgewandten Oberseite der Unterplatte ausgebildet ist, wobei die elastische Zwischenlage ebenfalls in der Aufnahme angeordnet ist.
Bei einem solchen Befestigungssystem ist die Oberplatte, auf der die zu befestigende Schiene bei fertig montiertem System steht, mittels der elastischen Zwischenlage mit der Unterplatte verkoppelt, über die die eigentliche Fixierung des durch das Befestigungssystem gebildeten Schienenbefestigungspunkts auf dem jeweiligen Untergrund erfolgt. In der Praxis ist die zwischen der Ober- und der Unterplatte angeordnete, die Oberplatte tragende elastische Zwischenlage dabei aus einem hoch elastischen, fest und unlösbar mit der Oberplatte und der Unterplatte verbundenen Material hergestellt, so dass die Oberplatte, die Unterplatte und die zwischen ihnen angeordnete Zwischenlage gemeinsam einen hochelastischen Verbund bilden, auf dem die zu befestigende Schiene gelagert ist. Vibrationen der Oberplatte, zu denen es beim Überfahren des betreffenden Befestigungspunktes unvermeidbar kommt, werden daher nur gedämpft in den Untergrund geleitet. Im Ergebnis lässt sich so eine deutliche Reduzierung der Schallemissionen erzielen.
Bei dem in der Praxis eingesetzten Befestigungssystem der hier betrachteten Art ist die üblicherweise aus einem Gummimaterial bestehende elastische Zwischenlage jeweils sowohl mit den in der Regel aus Stahl oder einem anderen ausreichend festen Material bestehenden Ober- und Unterplatten stoffschlüssig, beispielsweise durch einen Vulkanisiervorgang, fest verbunden. Dabei ist die die Oberplatte und die Zwischenlage aufnehmende Aufnahme der Unterplatte in der Regel als Durchgangsöffnung mit konisch in Richtung der dem jeweiligen Untergrund zugeordneten Unterseite des Untergrundes zulaufenden Seitenflächen ausgebildet. Die zwischen der Seitenfläche und den korrespondierend geformten Außenflächen der Oberplate sitzende elastische Lage trägt dann nicht nur das Gewicht der Oberplatte, sondern beim Überfahren auch das Gewicht des Schienenfahrzeuges. Dies erweist sich insbesondere dann als problematisch, wenn der durch das Befestigungssystem gebildete Schienenbefestigungspunkt beim Überfahren einer schwingenden Belastung mit abwechselnd in Richtung des Untergrunds und von ihm weg gerichteten Bewegungen ausgesetzt wird. Während die elastische Lage die in Richtung des Untergrunds wirkenden Druckbelastungen in der Regel sicher aufnehmen kann, können die von dem Untergrund weggerichteten Kräfte bei besonders hohen Belastungen eine übermäßige Streckung und eine damit einhergehend übermäßig hohe Zugbelastung der Zwischenlage verursachen.
Genauso besteht bei einem Riss der Zwischenlage das Problem, dass die Zwischenlage bei fortgesetztem Einsatz einem so starken Abrieb unterworfen ist, dass sie nach kurzer Zeit auch keine ordnungsgemäße Abstützung der Schiene gegen den Untergrund gewährleistet. Die damit beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug einhergehende Absenkung der auf der Oberplatte stehenden Schiene kann so groß werden, dass die Schiene übermäßig belastet wird oder keine ordnungsgemäße Abstützung der Schiene mehr gewährleistet ist.
Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein System zur Befestigung einer Schiene für Schienenfahrzeuge zu schaffen, das einerseits die Vorteile eines Systems der voranstehend erläuterten Art nutzt, bei dem andererseits aber die Lebensdauer deutlich verbessert ist, indem die Gefahr einer Überlastung der elastischen Zwischenlage minimiert ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass ein System zum Befestigen einer Schiene die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend im Einzelnen erläutert.
Ein erfindungsgemäßes System zum Befestigen einer Schiene für ein Schienenfahrzeug umfasst dementsprechend zusätzlich zu den eingangs bereits erwähnten Merkmalen mindestens einen Niederhalter, der einen Befestigungsabschnitt, über den er an dem Untergrund befestigbar ist, und einen Niederhalterabschnitt aufweist, der bei fertig montiertem, im Neuzustand befindlichen System mit seinem freien Endabschnitt über einen Seitenabschnitt der Oberplatte ragt und mit der der Oberplatte zugeordneten Fläche dieses Endabschnitts oberhalb des ihm zugeordneten Seitenabschnitts der Oberplatte in einem Abstand angeordnet ist, der dem maximal zulässigen Weg einer Bewegung entspricht, die die Oberplatte in einer vom Untergrund weg gerichteten Richtung bei Belastung durch ein die Schiene überfahrendes Schienenfahrzeug ausführt.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Niederhalter begrenzt also bei einem fertig montierten Befestigungssystem der erfindungsgemäßen Art die Strecke, um die die Oberplatte mit der auf ihr stehenden Schiene von dem jeweiligen Untergrund abheben kann. Unabhängig davon, ob die Unterplatte und die Oberplatte durch die Zwischenlage fest miteinander verbunden sind, ist auf diese Weise sichergestellt, dass die Oberplatte zu keinem Zeitpunkt soweit abheben kann, dass es zu einer Überlastung der elastischen Zwischenlage kommt. Im Fall, dass die Oberplatte in einer Aufnahme der Unterplatte sitzt, ist der Niederhalter so ausgelegt, dass die Oberplatte die in der Unterplatte vorgesehene Aufnahme zu keinem Zeitpunkt verlassen kann. Selbst dann, wenn die elastische Zwischenlage in Folge von Alterung oder äußeren Einflüssen soweit ermüdet ist, dass sie ihr ursprüngliches Volumen nicht mehr einnimmt, ist damit gewährleistet, dass die Schiene noch in dem durch das erfindungsgemäße System gebildeten Befestigungspunkt gehalten ist.
Solange die elastische Zwischenlage in ordnungsgemäßem, unversehrten Zustand ist, erlaubt der erfindungsgemäß vorgesehen Niederhalter gleichzeitig die für die gewünschte Vibrations- und Schalldämpfung erforderliche Beweglichkeit der Oberplatte. Durch die erfindungsgemäße Einführung eines Niederhalters steht somit ein Befestigungssystem für Schienen zur Verfügung, dass nicht nur unter Nutzung der bewährten Grundkonstruktion eine optimale Minimierung der Schallemissionen ermöglicht, sondern bei dem gleichzeitig auch auf besonders einfache und kostengünstig zu verwirklichende Weise eine optimale Betriebssicherheit selbst für den Fall gewährleistet ist, dass die für die schalldämpfende Funktion wesentliche elastische Zwischenlage hohen Belastungen ausgesetzt wird.
Besonders effektiv erweist sich die durch einen erfindungsgemäß vorgesehenen Niederhalter bewirkte Begrenzung des Bewegungsweges der Oberplatte dann, wenn die elastische Zwischenlage fest mit der Ober- und der Unterplatte verbunden ist.
Um zu verhindern, dass es beim Anschlagen der Oberplatte an den Niederhalter zu zusätzlichen Geräuschen oder einem abrasiven Verschleiß von Niederhalter oder Oberplatte kommt, kann der dem Niederhalter zugeordnete Seitenabschnitt der Oberplatte mit einem elastischen Material belegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich auch an der der Oberplatte zugeordneten, mit der Oberplatte gegebenenfalls zusammentreffenden Fläche des Niederhalters ein entsprechend stoßdämpfendes elastisches Material vorgesehen sein.
Ist die Aufnahme der Unterplatte, die die Oberplatte und die Zwischenlage aufnimmt, wie beim gattungsbildenden Stand der Technik als Durchgangsöffnung ausgebildet und die Oberplatte von der Zwischenlage getragen, so kann einer mit einem Verschleiß der Zwischenlage möglicherweise einhergehenden unzulässigen Absenkung der Oberplatte dadurch entgegengewirkt werden, dass an der dem Untergrund zugeordneten Unterseite der Oberplatte ein in Richtung des Untergrunds vorstehender Anschlag ausgebildet ist, der bei fertig montiertem, im Neuzustand befindlichen System in einem bestimmten Abstand zum Untergrund angeordnet ist. Ist in Folge von Verschleiß das ursprüngliche Volumen der Zwischenlage soweit reduziert, dass die Oberplatte in die Aufnahme der Unterplatte absinkt, begrenzt der Anschlag diese Einsenkbewegung so, dass eine unzulässige Absenkung der auf der Oberplatte stehenden Schiene verhindert wird.
Gleichzeitig ist der Abstand des an der Unterseite der Oberplatte vorhandenen Anschlags zum Untergrund, auf dem das Befestigungssystem montiert ist, so bemessen, dass eine ausreichende elastische Nachgiebigkeit der elastischen Zwischenlage im unverschlissenen Zustand gewährleistet ist. Auch ein in erfindungsgemäßer Weise an der Unterseite der Oberplatte vorgesehener Anschlag kann somit einerseits dazu genutzt werden, den Federweg der elastischen Lage auf ein für ihre dauerhaft zuverlässige Funktion günstiges Maß zu begrenzen. Andererseits kann mit Hilfe des Anschlags bei zerstörter Zwischenlage sichergestellt werden, dass die Schiene bis zur Reparatur des jeweiligen Schienenstützpunktes betriebssicher geführt ist.
Um bei wiederholt auftretenden großen Ausschlägen der Bewegung der Oberplatte und damit einhergehenden Kontakten des Anschlags mit dem Untergrund Schallemissionen zu minimieren, kann der Anschlag von elastischem Material umgeben sein.
Die Montage eines erfindungsgemäßen Systems wird dann besonders einfach, wenn an die Unterplatte seitlich ein Montageabschnitt mit mindestens einer Durchführungsöffnung für das Befestigungsmittel zur Befestigung auf dem Untergrund ausgebildet ist. Eine optimale Zugänglichkeit ergibt sich dabei dann, wenn der Montageabschnitt an einer sich zu der Längsseite der zu befestigenden Schiene parallel erstreckenden Seite der Unterplatte ausgebildet ist.
Im Fall, dass an der Unterplatte ein Montageabschnitt vorhanden ist, können die für die Befestigung der Unterplatte an dem Untergrund vorgesehenen Befestigungsmittel auch zur Befestigung des Niederhalters genutzt werden, wenn der Niederhalter mit seinem Befestigungsabschnitt auf den Montageabschnitt aufsetzbar ist und in den Befestigungsabschnitt mindestens eine Durchgangsöffnung eingeformt ist, die in Montagestellung fluchtend zur Durchgangsöffnung des Montageabschnitts der Unterplatte angeordnet ist.
Ein sicherer ortsfester Halt des Niederhalters an dem jeweiligen Montageabschnitt der Unterplatte kann dabei in einfacher Weise dadurch gewährleistet werden, dass an der dem Untergrund zugewandten Unterseite des Befestigungsabschnitts des Niederhalters Formelemente ausgebildet sind, die bei fertig montiertem System mit korrespondierend geformten an der dem Niederhalter zugeordneten Oberseite des Montageabschnitts ausgebildeten Formelementen formschlüssig zusammenwirken. Indem die Öffnungen von Montageabschnitt oder Niederhalter als Langlöcher ausgebildet werden, kann darüber hinaus auf einfache Weise auch noch eine Justierung der Position der Unterplatte in Bezug auf die zu befestigende Schiene und des Niederhalters in Bezug auf die Unterplatte ermöglicht werden.
Die lagerichtige Anordnung des Niederhalters an dem jeweiligen Montageabschnitt kann zusätzlich dadurch unterstützt werden, dass in den Montageabschnitt eine Positionierungsöffnung eingeformt und an dem Niederhalter ein Zapfen angeformt ist, der bei fertig montiertem System formschlüssig in die Öffnung des Montageabschnitts greift. Durch eine entsprechend eindeutige Anordnung oder Formgebung können die Positionierungsöffnung oder der Zapfen auf einfache Weise so gestaltet werden, dass der Niederhalter jeweils nur in einer Position an der Unterplatte montiert werden kann.
Die Oberplatte oder die Unterplatte eines erfindungsgemäßen Systems können in an sich bekannter Weise aus einem Stahl- oder anderem Metallwerkstoff hergestellt sein. Hinsichtlich der Gewichtseinsparung kann es jedoch auch zweckmäßig sein, mindestens eine der Platten aus einem Kunststoffmaterial zu fertigen, das gegebenenfalls faserverstärkt ist.
Das Gewicht der Oberplatte kann zudem dadurch minimiert werden, dass in die dem Untergrund zugeordnete Unterseite der Oberplatte eine Ausnehmung eingeformt ist. Um diese Ausnehmung im Hinblick auf die damit einhergehende Material- und Gewichtsersparnis einerseits maximal groß auslegen zu können, andererseits aber auch eine ausreichende Tragfähigkeit der Oberplatte zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, in der Ausnehmung unterhalb der Aufstandfläche, auf der die zu befestigende Schiene bei fertig montiertem System steht, mindestens eine Verstärkungsrippe auszubilden.
Das Verspannen des für das Niederhalten der zu befestigenden Schiene benötigten Federelements kann dadurch vereinfacht werden, dass als Spannmittel eine konventionelle Spannschraube oder ein entsprechend ausgebildeter Schraubenbolzen verwendet wird. Dies erlaubt es beispielsweise, im Stand der Technik vielfach bewährte Spannklemmen als Federelemente einzusetzen. Um die Spannschraube zum Verspannen des Federelements auf einfache Weise montieren zu können, kann an der Oberplatte mindestens eine Aufnahme ausgebildet sein, an deren Umfangswänden bei fertig montiertem System der Kopf der Schraube oder ein entsprechend geformter Gegenhalter des jeweils verwendeten Spannelements abgestützt ist.
Die Seitenführung der zu befestigenden Schiene kann auch bei einem erfindungsgemäßen System dadurch verbessert werden, dass in an sich bekannter Weise an der vom Untergrund abgewandten Oberseite der Oberplatte eine Rippe ausgebildet ist, die eine seitliche Führung für den Schienenfuß der zu befestigenden Schiene bildet.
Grundsätzlich ist es denkbar, in einem Befestigungspunkt jeweils ein erfindungsgemäß ausgebildetes System jeder Längsseite der zu befestigenden Schiene zuzuordnen. Eine einfach und kostengünstig durchführbare Montage bei gleichzeitig optimaler Funktion ergibt sich allerdings dann, wenn die Oberplatte, die elastische Lage und die Unterplatte spiegelsymmetrisch zur Längserstreckung der zu befestigenden Schiene ausgebildet sind, wenn gleichzeitig die Oberplatte, die elastische Lage und die Unterplatte bei fertig montiertem System jeweils zu gleichen Teilen über die beiden Längsseiten der zu befestigenden Schiene hinausstehen und wenn jeder Längsseite der zu befestigenden Schiene jeweils ein Niederhalter zugeordnet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein System zum Befestigen einer Schiene im fertig montierten Zustand in einem Schnitt quer zur Längserstreckung der Schiene;
Fig. 2: das System gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von oben;
Fig. 3: eine aus Oberplatte, elastischer Zwischenlage und Unterplatte gebildete Verbindung in einer der Fig. 1 entsprechenden Schnittansicht;
Fig. 4: einen Niederhalter in einer Ansicht von oben;
Fig. 5: den Niederhalter gemäß Fig. 4 in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 6: eine Oberplatte für ein System gemäß Fig. 1 in einer Fig. 1 entsprechenden Schnittansicht;
Fig. 7: eine Unterplatte für ein System gemäß Fig. 1 in einer Fig. 1 entsprechenden Schnittansicht.

Das System 1 zur Befestigung einer Schiene S für ein nicht dargestelltes Schienenfahrzeug auf einem beispielsweise durch eine Schwelle oder Platte aus Beton, Holz oder Stahl gebildeten Untergrund U umfasst eine Unterplatte 2, die mit ihrer Unterseite 3 auf der freien Oberfläche des Untergrunds U aufliegt.
Die Unterplatte 2 weist quer zur Längserstreckung L der Schiene S betrachtet eine längliche, rechteckige Form auf. In die Unterplatte 2 ist eine als Durchgangsöffnung ausgebildete, zentral angeordnete und ebenfalls rechteckig langgestreckt ausgebildete Aufnahme 4 eingeformt, deren Eckbereiche jeweils abgerundet sind.
Die die Aufnahme 4 begrenzenden Innenflächen 5 der die Aufnahme 4 umgebenden Wände 6 der Unterplatte 2 sind in Richtung der unteren, dem Untergrund U zugeordneten Öffnung 7 der Aufnahme 3 trichterförmig aufeinander zulaufend ausgerichtet.
An die sich parallel zur Schiene S erstreckenden Schmalseiten 8,9 der Unterplatte 2 ist jeweils ein Montageabschnitt 10,11 angeformt. In die Montageabschnitte 10,11 sind jeweils zwei als Langlöcher ausgebildete, hier aufgrund der gewählten Darstellungen nicht sichtbare Durchgangsöffnungen für als Befestigungsmittel dienende Schrauben 12,13,14,15 eingeformt. Im Fall, dass der Untergrund U aus Beton oder einem vergleichbar festen Material besteht, sind die Schrauben 12 - 15 in in den Untergrund U eingelassene, hier ebenfalls nicht sichtbare Dübel geschraubt. Handelt es sich bei dem Untergrund um eine Holzschwelle oder desgleichen, so können die Schrauben 12 - 15 auch direkt in den Untergrund U geschraubt sein. Jeweils eine der Durchgangsöffnungen für die Schrauben 12-15 ist in einem der Eckbereiche der Montageabschnitte 10,11 angeordnet.
Die Durchgangsöffnungen sind jeweils von einer an der freien Oberseite der Montageabschnitte 10,11 ausgebildeten Rastfläche 16,17 umgeben, deren Rasten sich parallel zur jeweiligen Schmalseite 8,9 der Unterplatte 2 erstrecken.
Mittig zwischen den Durchgangsöffnungen für die Schrauben 12-15 ist in die Montageabschnitte 10,11 jeweils eine Positionierungsöffnung 18,19 eingeformt.
Um durch Materialeinsparung das Gewicht der beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff oder einem Gussmetall hergestellten Unterplatte 2 zu reduzieren, sind in die Unterplatte 2 von ihrer Unterseite 3 her in regelmäßigen Abständen angeordnete, in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeutete Ausnehmungen 20 in die die Aufnahme 4 umgebenden Wände 6 eingeformt.
In der zentralen Ausnehmung 4 der Unterplatte sitzt eine ebenfalls aus Kunststoff oder einem Gussmaterial hergestellte Oberplatte 21, auf deren freien, vom Untergrund U abgewandte Oberseite eine mittig angeordnete, sich über die Breite B der Oberplatte 21 erstreckende ebene Aufstandfläche 22 ausgebildet ist. Auf der Aufstandfläche 22 liegt eine elastische Lage 23 auf, auf der die Schiene S mit ihrem Schienenfuß F steht.
Seitlich ist die Aufstandfläche 22 durch jeweils eine sich parallel zu den Schmalseiten 8,9 der Unterplatte 2 über die Breite B erstreckende Rippe 24,25 begrenzt. In die Rippen 24,25 ist jeweils eine seitlich und nach oben offene Aufnahme 26,27 eingeformt, in der jeweils eine Spannschraube 28,29 mit ihrem Schraubenkopf so sitzt, dass ihr Gewindeschaft vom Untergrund U frei aus der jeweiligen Aufnahme 26,27 wegweisend ausgerichtet ist.
Die Gewindeschäfte der Spannschrauben 28,29 greifen dabei jeweils durch die Mittelschlaufe einer als Federelement zum Niederhalten der Schiene S verwendeten ω-förmigen Spannklemme 30,31. Mit den freien Enden ihrer Federarme wirken die Spannklemmen 30,31 jeweils auf die ihnen zugeordnete Seite des Schienenfußes F. Durch eine auf den jeweiligen Gewindeschaft geschraubte, auf ihre Mittelschlaufe wirkende Mutter 32,33 sind die Spannklemmen 30,31 dabei gegen die Oberplatte 21 verspannt. Mit Abstand zu den Rippen 24,25 in Richtung der jeweiligen Schmalseite 8,9 versetzt angeordnete Führungen 34,35 stützen dabei die Übergangsbereiche zwischen der Mittelschlaufe und den Federarmen der Spannklemmen 30,31 und stellen so sicher, dass die Federarme der Spannklemmen 30,31 auch unter hohen Spannkräften ihre optimale Form beibehalten und die Spannklemmen 30,31 gegen ein Verdrehen geschützt sind.
Gegenüber den Führungen 34,35 weiter in Richtung der jeweiligen Schmalseiten 8,9 versetzt ist an die Oberplatte 21 jeweils ein über das Niveau der Aufstandfläche 22 schräg nach oben und in Richtung der Schmalseiten 8,9 hinausstehender Seitenabschnitt 36,37 angeformt. In Richtung der Öffnung 7 der Unterplatte 2 setzen sich die Seitenabschnitte 36,37 in eine um die Oberplatte 21 umlaufende Umfangswand 38 fort, die eine von der dem Untergrund U zugeordneten Unterseite her in die Oberplatte 21 eingeformte Ausnehmung 39 umgibt. Die ineinander übergehenden, der Innenfläche 5 der Aufnahme 4 zugeordneten Außenflächen 40 der Seitenabschnitte 36,37 und der Umfangswand 38 laufen in Richtung der Öffnung 7 der Aufnahme 3 unter dem gleichen Winkel konisch zu wie die Innenflächen 5.
An der Dachseite der Ausnehmung 39 sind parallel und mit Abstand zueinander drei Verstärkungsrippen 41 ausgebildet, die sich im Bereich der Aufstandfläche 22 in Richtung der Längserstreckung L der Schiene S über die Breite der Ausnehmung 39 erstrecken. Trotz des im Bereich der Ausnehmung 39 eingesparten Materials weist die Oberplatte 21 auf diese Weise eine für die Abstützung der Schiene S sicher ausreichende Tragfähigkeit auf.
An ihren dem Untergrund U zugeordneten Ende ist an die Umfangswand 38 der Oberplatte 21 ein um die Öffnung der Ausnehmung 39 umlaufender Kragen 42 angeformt, an dessen dem Untergrund U zugeordneten Unterseite ein ebenfalls um die Ausnehmung 39 umlaufender Anschlag 43 in Form eines über eine geringe Höhe vorstehenden Stegs ausgebildet ist.
Die Außenabmessungen der Oberplatte 21 sind in Bezug auf die Innenabmessungen der Aufnahme 4 der Unterplatte 2 so bemessen, dass bei in die Aufnahme 4 angeordneter Oberplatte 21 zwischen deren Außenfläche 40 und der Innenfläche 5 der Aufnahme 4 ein gleichmäßiger Abstand vorhanden ist. Dieser Abstand ist durch eine elastische Zwischenlage 44, die eine besonders hohe Elastizität besitzt, gefüllt, die durch Vulkanisation sowohl mit der Außenfläche 40 der Oberplatte 21 als auch mit der Innenfläche 5 der Unterplatte 2 stoffschlüssig fest verbunden ist. Das Gummimaterial, aus dem die elastische Zwischenlage 44 gebildet ist, ist dabei einerseits über die Seitenabschnitte 36,37 gezogen und bedeckt andererseits unter Freilassung der dem Untergrund U zugeordneten Unterseite des Anschlags 43 den Kragen 42. Die Dicke der auf dem Kragen 42 liegenden Lage aus elastischem Gummimaterial ist dabei größer als die Höhe des Anschlags 43.
Im fertig montierten Neuzustand hält die elastische Zwischenlage 44 die Oberplatte 21 mit der von ihr getragenen Schiene S in einem definierten Abstand a zu der freien Oberseite des Untergrunds U. Der Abstand a ist dabei unter Berücksichtigung der Federeigenschaften der elastischen Zwischenlage 44 und der Höhe des Anschlags 43 so bemessen, dass er größer ist als die maximale Auslenkung der Oberplatte 21 beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug. Auf diese Weise steht der bei unverschlissener Zwischenlage 44 für deren schall- und vibrationsdämpfende Wirkung erforderliche Federweg sicher zur Verfügung.
Ermüdet die Zwischenlage 44 aufgrund von Alterung oder anderen äußeren Einflüssen, so senkt sich die Oberplatte 21 gegebenenfalls in Richtung des Untergrunds U ab. Diese Einsenkbewegung wird jedoch durch den Anschlag 43 begrenzt, so dass eine die Schiene S möglicherweise gefährdende übergroße Absenkung der Oberplatte 21 verhindert wird.
Eine von dem Untergrund U weg nach oben weisende Bewegung der Oberplatte 21 ist durch zwei Niederhalter 45,46 begrenzt, von denen jeweils einer auf einem der Montageabschnitte 10,11 der Unterplatte 2 angeordnet ist.
Die Niederhalter 45,46 weisen jeweils einen Befestigungsabschnitt 47 auf, dessen Breite der Breite B der Unterplatte 2 entspricht. In die seitlichen Endbereiche des Befestigungsabschnitts 47 ist jeweils eine Durchgangsöffnung 48,49 eingeformt, deren Langlochform und Position so gewählt sind, dass die Durchgangsöffnungen 48,49 bei fertig montiertem System 1 jeweils fluchtend und glatt überdeckend zu den in die Montageabschnitte 10,11 eingeformten Durchgangsöffnungen für die Schrauben 12-15 angeordnet sind. Gleichzeitig sind an der den Montageabschnitten 10,11 zugeordneten Unterseiten der Befestigungsabschnitte jeweils die Durchgangsöffnungen 48,49 umgebende Rastflächen 50,51 ausgebildet, deren Rasten korrespondierend zu den Rasten der an den Montageabschnitten 10,11 ausgebildeten Rastflächen 16,17 ausgebildet sind. Bei auf die Montageflächen 10,11 aufgesetzten Niederhaltern 45,46 greifen die Rasten der Rastflächen 16,17 und 50,51 jeweils formschlüssig ineinander. Ein mittig zwischen den Rastflächen 50,51 an die Unterseite des Befestigungsabschnitts 47 angeformter Zapfen 57 greift im fertig montierten Zustand in die korrespondierend geformte Positionierungsöffnung 18,19 des jeweiligen Montageabschnitts 10,11 und gewährleistet so die lagerichtige Anordnung des jeweiligen Niederhalters 45,46.
Auf der Oberseite des Befestigungsabschnitts 47 der Niederhalter 45,46 ist jeweils ebenfalls eine die jeweilige Durchgangsöffnung 48,49 umgebende Rastfläche 52,53 ausgebildet. Die Rasten dieser Rastflächen wirken mit entsprechend geformten Rasten zusammen, die an der Unterseite von Unterlegscheiben ausgebildet sind, über die die Befestigungsschrauben 12-15 mit ihren Schraubenköpfen jeweils auf den jeweiligen Befestigungsabschnitt 47 wirken.
Neben dem Befestigungsabschnitt 47 weisen die Niederhalter 45,46 jeweils einen Niederhalterabschnitt 54 auf, der sich auf dem Befestigungsabschnitt 47 erhebt und eine Höhe und eine so gebogene Form aufweist, dass er bei fertig montiertem System 1 mit seinem vorderen freien Endabschnitt 55 oberhalb des dem jeweiligen Niederhalter 45,46 zugeordneten Seitenabschnitts 36,37 angeordnet ist. Der Niederhalterabschnitt 54 ist dabei durch drei parallel zueinander angeordnete Streben 54a,54b,54c gebildet, die auf dem Befestigungsabschnitt 47 stehen und an ihrem vom Befestigungsabschnitt 47 abgewandten Ende gemeinsam den parallel zum Befestigungsabschnitt 47 ausgerichteten Endabschnitt 55 tragen.
Im Neuzustand des Systems 1 ist die in dieser Position unmittelbar dem jeweiligen Seitenabschnitt 36,37 zugeordnete Unterseite 56 des Endabschnitts 55 der Niederhalter 45,46 mit einem definierten Abstand b oberhalb der freien mit dem elastischen Material bedeckten Oberkante des jeweiligen Seitenabschnitts 36,37 angeordnet. Wie der Abstand a ist auch der Abstand b dabei unter Berücksichtigung der Federeigenschaften der elastischen Zwischenlage 44 so bemessen, dass er größer ist als die maximale Auslenkung der Oberplatte 21 beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug. Auf diese Weise steht der bei unverschlissener Zwischenlage 44 für deren schall- und vibrationsdämpfende Wirkung erforderliche Federweg sicher zur Verfügung. Treten dagegen Belastungen auf, die zu einem übermäßigen Ausschlagen der Oberplatte 21 in eine weg vom Untergrund U gerichtete Richtung führen würden, so bilden die Niederhalter 45,46 einen Anschlag, durch den eine Überlastung der elastischen Zwischenlage 44 sicher verhindert wird. Die Niederhalter 45,46 können dabei so ausgelegt sein, dass sie ein Abheben der Oberplatte 21 auch dann noch verhindern, wenn es im Dauerbetrieb zu einer großen Zahl von Berührungen zwischen dem jeweiligen Niederhalter 45,46 und der Oberplatte kommt, oder sie können so ausgelegt sein, dass sie nur in einem selten auftretenden Notfall ein Brechen der elastischen Verbindung zwischen der Oberplatte 21 und der Unterplatte 2 verhindern.

BEZUGSZEICHEN

1: System zur Befestigung der Schiene
2: Unterplatte
3: Unterseite der Unterplatte
4: Aufnahme
5: Innenflächen
6: die Aufnahme 3 umgebende Wände
7: Öffnung der Aufnahme 3
8,9: Schmalseiten der Unterplatte 2
10,11: Montageabschnitte
12-15: Schrauben
16,17: Rastfläche
18,19: Positionierungsöffnungen
20: Ausnehmungen
21: Oberplatte
22: Aufstandfläche
23: elastische Lage
24,25: Rippen
26,27: Aufnahmen
28,29: Spannschraube
30,31: Spannklemmen
32,33: Mutter
34,35: Führungen
36,37: Seitenabschnitte der Oberplatte 21
38: die Ausnehmung umgebende Umfangswand
39: Ausnehmung
40: Außenfläche der Seitenabschnitte 36,37 und der Umfangswand 38
41: Verstärkungsrippen
42: Kragen
43: umlaufender Anschlag
44: elastische Zwischenlage
45,46: Niederhalter
47: Befestigungsabschnitt
48,49: Durchgangsöffnungen
50-53: Rastflächen
54: Niederhalterabschnitt der Niederhalter 45,46
54a-54c: Stege
55: Endabschnitt der Niederhalter 45,46
56: Unterseite des Endabschnitts 55
57: Zapfen
a: Abstand
b: Abstand
B: Breite der Oberplatte 21
F: Schienenfuß der Schiene S
L: Längserstreckung der Schiene S
S: Schiene
U: Untergrund

Claims

System zum Befestigen einer Schiene (S) für Schienenfahrzeuge auf einem Untergrund (U) umfassend:
- eine Unterplatte (2),

- Befestigungsmittel (12-15) zum Befestigen der Unterplatte (2) auf dem Untergrund (U),

- eine Oberplatte (21),

- eine zwischen der Unterplatte (2) und der Oberplatte (21) angeordnete elastische Zwischenlage (44), über die die Oberplatte (21) elastisch gegen die Unterplatte (2) abgestützt ist, und

- mindestens ein gegen die Oberplatte (21) verspannbares Federelement (30,31), das bei fertig montiertem System (1) eine federnde Niederhaltekraft auf den Schienenfuß (F) der zu befestigenden Schiene (S) ausübt,
gekennzeichnet durch mindestens einen Niederhalter (45,46), der einen Befestigungsabschnitt (47), über den er an dem Untergrund (U) befestigbar ist, und einen Niederhalterabschnitt (54) aufweist, der bei fertig montiertem, im Neuzustand befindlichen System (1) mit seinem freien Endabschnitt (55) über einen Seitenabschnitt (36,37) der Oberplatte (21) ragt und mit der der Oberplatte (21) zugeordneten Fläche (56) dieses Endabschnitts (55) oberhalb des ihm zugeordneten Seitenabschnitts der Oberplatte (21) in einem Abstand (b) angeordnet ist, der dem maximal zulässigen Weg einer Bewegung entspricht, die die Oberplatte (21) in einer vom Untergrund (U) weg gerichteten Richtung bei Belastung durch ein die Schiene (S) überfahrendes Schienenfahrzeug ausführt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (21) in einer Aufnahme (4) angeordnet ist, die an der von dem Untergrund (U) abgewandten Oberseite der Unterplatte (2) ausgebildet ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Zwischenlage (44) fest mit der Ober-und der Unterplatte (21,2) verbunden ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Niederhalter (45,46) zugeordnete Seitenabschnitt (36,37) der Oberplatte (21) mit einem elastischen Material belegt ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Oberplatte (21) und die Zwischenlage (44) aufnehmende Aufnahme der Unterplatte (2) als Durchgangsöffnung (4) ausgebildet ist und die Oberplatte (21) von der Zwischenlage (44) getragen ist.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Untergrund (U) zugeordneten Unterseite der Oberplatte (21) ein in Richtung des Untergrunds (U) vorstehender Anschlag (43) ausgebildet ist, der im Neuzustand des Systems (1) in einem bestimmten Abstand (a) zum Untergrund (U) angeordnet ist.
System nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Anschlag (43) von elastischem Material umgeben ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Unterplatte (2) seitlich ein Montageabschnitt (10,11) mit mindestens einer Durchführungsöffnung für das Befestigungsmittel (12-15) zur Befestigung auf dem Untergrund (U) ausgebildet ist.
System nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Niederhalter (45,46) mit seinem Befestigungsabschnitt (47) auf den Montageabschnitt (10,11) aufsetzbar ist und in den Befestigungsabschnitt (47) mindestens eine Durchgangsöffnung (48,49) eingeformt ist, die in Montagestellung fluchtend zur Durchgangsöffnung des Montageabschnitts (10,11) der Unterplatte (2) angeordnet ist.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Untergrund (U) zugewandten Unterseite des Befestigungsabschnitts (47) des Niederhalters (46,47) Formelemente (50,51) ausgebildet sind, die bei fertig montiertem System (1) mit korrespondierend geformten an der dem Niederhalter (46,47) zugeordneten Oberseite des Montageabschnitts (10,11) ausgebildeten Formelementen (16,17) formschlüssig zusammenwirken.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass in den Montageabschnitt (10,11) eine Positionierungsöffnung (18,19) eingeformt und an dem Niederhalter (45,46) ein Zapfen (57) angeformt ist, der bei fertig montiertem System (1) formschlüssig in die Öffnung (18,19) des Montageabschnitts (10,11) greift.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die dem Untergrund (U) zugeordnete Unterseite der Oberplatte (21) eine Ausnehmung (39) eingeformt ist.
System nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass in der Ausnehmung (39) unterhalb der Aufstandfläche (22), auf der die zu befestigende Schiene (S) bei fertig montiertem System (1) steht, mindestens eine Verstärkungsrippe (41) ausgebildet ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannschraube (28,29) zum Verspannen des Federelements (30,31) vorgesehen ist und dass an der Oberplatte (21) mindestens eine Aufnahme (26,27) ausgebildet ist, in der bei fertig montiertem System (1) der Kopf der Schraube (26,27) abgestützt ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der vom Untergrund (U) abgewandten Oberseite der Oberplatte (21) eine Rippe (24,25) ausgebildet ist, die eine seitliche Führung für den Schienenfuß (F) der zu befestigenden Schiene (S) bildet.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (21), die elastische Zwischenlage (44) und die Unterplatte (2) spiegelsymmetrisch zur Längserstreckung (L) der zu befestigenden Schiene (S) ausgebildet sind, dass die Oberplatte (21), die elastische Zwischenlage (44) und die Unterplatte (2) bei fertig montiertem System (1) jeweils zu gleichen Teilen über die beiden Längsseiten der zu befestigenden Schiene (S) hinausstehen und dass jeder Längsseite der zu befestigenden Schiene (S) jeweils ein Niederhalter (45,46) zugeordnet ist.