EP3044372B1 - System aus einem schienenbefestigungssystem und einer festen fahrbahn - Google Patents

System aus einem schienenbefestigungssystem und einer festen fahrbahn Download PDF

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EP3044372B1
EP3044372B1 EP14759163.0A EP14759163A EP3044372B1 EP 3044372 B1 EP3044372 B1 EP 3044372B1 EP 14759163 A EP14759163 A EP 14759163A EP 3044372 B1 EP3044372 B1 EP 3044372B1
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EP
European Patent Office
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trapezoidal
intermediate layer
layer element
rail
elastic
Prior art date
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EP14759163.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3044372A1 (de
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Roland Buda
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Schwihag AG
Original Assignee
Schwihag AG
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Publication date
Application filed by Schwihag AG filed Critical Schwihag AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/681—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by the material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/685—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape

Definitions

  • the invention relates to a system of at least one rail fastening system for fastening a rail element to a fixed track and a fixed track, in which an intermediate structure is arranged between a rail element and the fixed track, by means of which the rail element is elastically operatively connected to the fixed track.
  • a ground that is suitably designed in this regard includes a solid roadway or a gravel roadway.
  • the rail fastening systems used here must be designed to be elastic due to the rigid underground construction.
  • an elastically designed intermediate structure in the form of a combination of elastic and highly elastic components, which are arranged between the rail elements and components of the fixed track, such as a concrete sleeper, so that by using these elastic and highly elastic components in particular these requirements can be met for full track axle loads (usually 22.5 t in Europe) or in high-speed traffic (up to 350 km / h).
  • the elastic and highly elastic components have, for example, one directly below one
  • these known rail fastening systems prove to be very complex to manufacture and assemble.
  • the generic rail fastening systems usually also include rail fastening plates with angled guide plates arranged on them, as well as at least two first tensioning clamps for bracing a rail foot of the rail element with the rail fastening plate and also a large number of screws for screwing the rail fastening system to the components of the fixed track or the Gravel roadway.
  • the FR 2 899 605 A1 and the FR 2 086 643 A5 disclose a generic rail fastening system. It also describes the EP 0 295 685 A1 a device for fastening railway rails on a solid track, wherein for fastening a rail on a carrier, an elastic intermediate plate and above a pressure distribution plate are arranged, which is arranged between the foot of the rail and the carrier. Guide plates attached to the carrier for lateral guidance of the rail foot and clamps that act on the rail foot and tension the rail on the carrier are also provided.
  • the intermediate plate which is elastic on both sides under the foot of the rail, extends in each case in a receiving space formed by the guide plate.
  • the JPH07238501 A in turn discloses a rail fastening system, suitable for a solid track as the subsurface, in which a resilient surface is arranged between the rail foot and the solid track.
  • the rail fastening systems known from this prior art are, however, complex and expensive to manufacture and assemble.
  • the invention is based on the object of making a generic system structurally simpler while maintaining the required elasticity.
  • the object of the invention is achieved by a system comprising at least one rail fastening system for fastening a rail element to a fixed track and a fixed track with the features of claim 1.
  • a further highly elastic intermediate plate or the like can be dispensed with, as a result of which the structure of the rail fastening system can be significantly simplified. This particularly simplifies the assembly of the rail fastening system, which, given the large number of such rail fastening systems used along a railway line, harbors enormous potential for savings in terms of material and assembly time.
  • variable elasticity distribution both in the direction of the longitudinal extension of the single elastic intermediate layer element and in the direction of the transverse extension of the single elastic intermediate layer element, since the variable elasticity distribution in the transverse direction in particular has a positive effect on the elasticity behavior of the rail fastening system.
  • slab track describes not only in the sense of the invention, but also in the technical literature an essentially gravel-free rail substrate, in which concrete sleepers in particular, to which the rail fastening systems are attached, are not in ballast, but mostly firmly concreted in lie on a rigid underground structure.
  • the rail fastening systems of this type are fastened directly to prefabricated concrete slabs without sleepers. Because of such a rigid underground structure or concrete structure, such rail fastening systems must be designed to be elastic.
  • the single elastic intermediate layer element is preferably arranged directly adjacent to an underside of the rail element, so that the rail element can be directly supported with good elastic suspension.
  • the single elastic intermediate layer element has an elastic inner area that is completely spaced from the edges of the single elastic intermediate layer element.
  • the elastic inner area of elasticity has a minimum distance of 20 mm to all edges of the single elastic intermediate layer element in order to ensure good stability of the single elastic intermediate layer element overall.
  • an advantageous embodiment variant also provides that the distance between the more elastic inner area of elasticity from the edges of the single elastic intermediate layer element is less than 30 mm, preferably less than 20 mm.
  • the elastic inner area which is configured to be more elastic can be configured in many ways.
  • the single elastic intermediate layer element has an elastic inner area of elasticity which is arranged concentrically around a center point, so that an advantageous elasticity distribution can be achieved on the single elastic intermediate layer element.
  • the single elastic intermediate layer element can experience an advantageously increased rigidity in the entire area of its circumferential edge area if the single elastic intermediate layer element has a circular, elliptical or oval elastic inner area which is more elastic than a less elastic outer elastic area adjoining the circular, elliptical or oval elastic inner area .
  • a very good elasticity distribution can be achieved on the single elastically configured intermediate layer element if the more elastically configured elastic inner area has a diameter between 60 mm and 100 mm, preferably 80 mm.
  • the elastically differently configured areas on the single elastic intermediate layer element can be produced in a structurally different way, for example by adjoining material areas with different elasticity properties.
  • a preferred embodiment variant provides that the elastic inner area of elasticity is made thinner than an adjacent less elastic elastic outer area of the single elastic intermediate layer element.
  • the elastic inner area of elasticity is made thinner than an adjacent less elastic elastic outer area of the single elastic intermediate layer element.
  • the presently desired elasticity distribution can be achieved in a structurally simple manner.
  • the single elastic intermediate layer element has a preferably centrally arranged material recess, which is dimensioned such that the edge area of the single elastic intermediate layer element has a lower elasticity and thus greater inherent rigidity than the elastic inner area.
  • This material recess is preferably either circular, elliptical or oval.
  • the elastic inner area which is designed to be more elastic, preferably has a thickness between 3 mm and 10 mm, preferably a thickness of 5.5 mm, in order to achieve the desired elasticity distribution.
  • the elasticity distribution which can be changed over the cross section of the single elastic intermediate layer element, can be implemented particularly advantageously if the elastic inner region, which is designed to be more elastic, has a diameter-to-thickness ratio of 15: 1.
  • the elastic inner area preferably has a diameter of 80 mm with a thickness of 5.5 mm equal to a diameter-thickness ratio of 14.55, which corresponds to a diameter-thickness ratio of about 15: 1 in the context of the invention.
  • the single elastic intermediate layer element of the present rail fastening system can in particular also be integrated into existing rail fastening systems if the single elastic intermediate layer element has external dimensions with a width: depth: height ratio of 21: 15: 1, preferably of 210 mm x 148 mm x 10 mm.
  • the outer dimensions of the single elastic intermediate layer element are preferably 210 mm x 148 mm x 10 mm, i.e. the outer dimensions have the ratio 21: 15: 1, with the diameter of the more elastic inner area of elasticity preferably 80 mm with a thickness of the more elastic inner area of elasticity of 5.5 mm.
  • the single elastic intermediate layer element has a support ratio of 1.2 with respect to a total overlap area of the rail element to the actual load-bearing surface of the single elastic intermediate layer element.
  • the total overlap area covered by the rail element of the single elastic intermediate layer element is 31.080 mm 2 with an effective support surface, by means of which the single elastic intermediate layer element is permanently in operative contact with the rail element, of 26.053 mm 2 .
  • the only elastic intermediate layer element has a static spring index of 35 kN / mm (+/- 15%), this static spring index being measured as a secant between 28 kN and 78 kN.
  • the only elastic intermediate layer element has a dynamic spring index of ⁇ 45 kN / mm (+/- 15%), this dynamic spring index at room temperature (21 °) and at a frequency of 15 Hz as a secant between 28 kN and 78 kN is measured.
  • the single elastic intermediate layer element has a ratio between dynamic spring index and static spring index with a stiffening factor ⁇ 1.3.
  • the single elastic intermediate layer element can be made from different materials, in particular in order to meet the properties required for the purposes of the invention.
  • foamed plastics or the like are generally suitable for this purpose.
  • terpolymer elastomers such as in particular ethylene-propylene-diene rubber, EPDM for short, foamed, closed-cell polyurethane (PU) or the like, can meet the present requirements particularly well in the long term.
  • the single elastic intermediate layer element has a body made of microcellular rubber or polyurethane.
  • a further weight saving on the single elastic intermediate layer element can be achieved in a simple manner if the single elastic intermediate layer element has an elongated material notch on at least two of its edges.
  • the elongated material notch preferably extends in the direction of the long sides of the single elastic intermediate layer element, as a result of which the elongated material notches can be notched larger from the single elastic intermediate layer element.
  • the single elastic intermediate layer element has two protruding tooth parts on at least two of its edges. These cantilevered tooth parts protrude beyond the material notch so that they can mesh well with a correspondingly complementary angle guide plate.
  • the intermediate structure in addition to the single elastic intermediate layer element, as already described in detail above, also has a hard trapezoidal intermediate layer element in order to be able to use polyvalent threshold elements on a fixed track by means of the present rail fastening system.
  • the present trapezoidal intermediate layer element may also have a certain elasticity, but this is negligibly small within the meaning of the invention and especially compared to the single elastic intermediate layer element, so that the trapezoidal intermediate layer element is made significantly harder than the single elastic intermediate layer element.
  • the intermediate structure also has only a single elastic intermediate layer element overall.
  • the rail fastening system preferably comprises angled guide plates with trapezoidal elevations, which are complementary trained trapezoidal beads of the concrete sleepers or the like can intervene so that the transverse forces occurring during operation can be introduced into the slab track.
  • this trapezoidal bead to be filled with a filler element so that the single elastic intermediate layer element positioned under the rail foot can rest over the entire surface of the threshold element.
  • a trapezoidal wedge is installed as a filler element for the covered trapezoidal bead in a polyvalent threshold element, which is only suitable for a classic gravel roadway and not for the solid roadway, since the rail fastening systems used so far do not achieve the required elasticity in order to be able to guarantee that the rail foot is placed over the entire surface of the polyvalent sleeper element.
  • the trapezoidal wedge cannot be fixed.
  • the structure of the present rail fastening system can be further simplified if the hard trapezoidal intermediate layer element by means of lateral Angle guide plates is set on the slab track.
  • the trapezoidal part of the hard trapezoidal intermediate layer element which acts as a filler element, can be clamped to the polyvalent threshold element in a structurally simple manner with an angle guide plate known per se and thus fixed in place. This means that additional fastening means are unnecessary.
  • the present rail fastening system or the hard trapezoidal intermediate layer element designed with the trapezoidal part can also be used without any problems on commercially available polyvalent threshold elements when the trapezoidal part of the hard trapezoidal intermediate layer element faces the solid roadway.
  • the trapezoidal part of the hard trapezoidal intermediate layer element can be fixed in the corresponding trapezoidal bead by means of the rail element.
  • the trapezoidal element can be designed to be particularly stable on the hard trapezoidal intermediate layer element if the trapezoidal part has a trapezoidal body reinforced by transverse rib elements.
  • the trapezoidal part has a hollow body. This allows the trapezoidal part to nestle better against the shape of the trapezoidal bead, so that the effective contact between the trapezoidal intermediate layer element and the polyvalent threshold element can be intensified. Furthermore, the hard trapezoidal intermediate layer element can be produced with a smaller proportion of material.
  • the hollow body has a two-part cavity, which is spatially subdivided by a transverse inner web, the hollow trapezoidal part can be realized with improved stability.
  • a further material saving can be achieved on the hard trapezoidal intermediate layer element if the hard trapezoidal intermediate layer element has an elongated material recess on at least two of its edges.
  • the elongated material recesses preferably extend in the direction of the long sides of the hard trapezoidal intermediate layer element, as a result of which the elongated material recesses can also be larger from the single elastic intermediate layer element.
  • An advantageous interlocking of the hard trapezoidal intermediate layer element with one or more angled guide plates of the rail fastening system can be achieved if the single elastic intermediate layer element has two protruding tooth parts on at least two of its edges. These cantilevered tooth parts protrude beyond the material recess in such a way that they can be perfectly interlocked with a correspondingly complementary angular guide plate.
  • a rail fastening system equipped with the present trapezoidal intermediate layer element fulfills the requirements for use on a slab track in combination with polyvalent threshold elements.
  • the rail fastening system comprises an angled guide plate which has two material recesses on at least two plate ends.
  • the two material recesses are cut out on the angled guide plate in such a way that both the two protruding tooth parts of the single elastic intermediate layer element and the two protruding tooth parts of the hard trapezoidal intermediate layer element can engage in the angled guide plate, whereby a particularly intimate operative connection between the single elastic intermediate layer element and the angle guide plate on the one hand and the hard trapezoidal intermediate layer element and the angle guide plate on the other hand can be generated.
  • This allows the individual components of the rail fastening system to interlock particularly well.
  • the respective angled guide plate can itself transmit larger transverse forces acting on the rail elements into the fixed track or into the relevant threshold elements.
  • the two material cutouts are preferably cut out in a cuboid shape in an edge region of the angled guide plates.
  • the two material recesses are preferably both arranged on the long sides of the angled guide plate, so that the protruding tooth parts can be inserted into the angled guide plate with an accurate fit.
  • the angled guide plate can be more easily mounted on the rail fastening system.
  • advantageous tooth part receiving pockets which are preferably open on three sides, can be formed on the angle guide plate.
  • a weight reduction can be achieved through the material recesses provided on the angled guide plates, in order, on the one hand, to facilitate assembly and, on the other hand, to ensure cost-saving use of material.
  • both the single elastic intermediate layer element and the hard trapezoidal intermediate layer element can expediently be operatively connected to the angled guide plate in a form-fitting manner.
  • the first possible elastic intermediate layer element 1 shown can be the only elastic intermediate layer element 1 of an intermediate structure 2 of a rail fastening system S shown as an example (cf. Figure 6 ) for attaching a rail element 3 to a concrete sleeper element 4 of a fixed track 5 of a track bed (not shown), the single elastic intermediate layer element 1 over its cross-section 6 (cf. also Figure 1B ) has a variable elasticity distribution seen both in the longitudinal direction 7A of its longitudinal extent 8 and in the transverse direction 7B transversely to its longitudinal extent 8 (transverse extent).
  • This single elastic intermediate layer element 1 directly adjoins a rail foot 9 of the rail element 3 and thus the underside 10 of the rail element 3 (see also FIG Figure 6 ) at.
  • the single elastic intermediate layer element 1 has two different areas of elasticity, namely a more elastic, circular elastic inner area 15 and a less elastic elastic outer area 16, this elastic inner elastic area 15, with a corresponding design of the single elastic intermediate layer element 1, alternatively also being elliptical or oval.
  • the more elastic, circular elastic inner region 15 extends concentrically around the center point 17 of the single elastic intermediate layer element 1 and is completely spaced from the circumferential sides or edges 18, 19, 20 and 21 of the single elastic intermediate layer element 1 on the single elastic intermediate layer element 1.
  • the more elastic, circular inner elasticity area 15 has a diameter D of 80 mm.
  • the more elastic, circular elastic inner area 15 has a minimum distance of 20 mm from all edges 18 to 21 in order to ensure sufficient stability of the single elastic intermediate layer element 1 overall in the long term.
  • the single elastic intermediate layer element 1 is made thinner in the more elastic, circular inner elasticity area 15 than in the less elastic outer elasticity area 16, whereby at least in this exemplary embodiment the elasticity distribution, which can be changed over the cross section 6, is structurally easy to generate and adjust.
  • the single elastic intermediate layer element 1 has a thickness d of only 5.5 mm in the more elastic, circular elastic inner region 15, while it has a thickness or height h of 10 mm in the less elastic outer elastic region 16.
  • the single elastic intermediate layer element 1 in this exemplary embodiment has a body 22 made of ethylene-propylene-diene rubber, EPDM for short.
  • the single elastic intermediate layer element 1 has a static spring index of 35 kN / mm, a dynamic spring index of ⁇ 45 kN / mm and thus a stiffening factor ⁇ 1.3 with regard to the ratio between dynamic spring index and static spring index.
  • the single elastic intermediate layer element 1 has an elongated material notch 23 and 24 on its long side edges 18 and 20, the length of which extends (not separately numbered) in the direction 7 of the longitudinal extension 8 of the single elastic intermediate layer element 1.
  • the single elastic intermediate layer element 1 has two cantilevered tooth parts 25 and 26 or 27 and 28 on its long side edges 18 and 20, whereby the single elastic intermediate layer element 1 at its long side edges 18 and 20 with a further components of the rail fastening system S, for example with an angled guide plate 90 (see in particular Figures 5A to 5D ) of the rail fastening system S, can interlock particularly well in a form-fitting manner in order, for example, to improve a flow of forces within the rail fastening system S.
  • the protruding tooth parts 25 and 26 or 27 and 28 project for this purpose beyond the respective material notches 23 and 24.
  • the single elastic intermediate layer element 1 with its elasticity distribution that can be changed over the cross-section 6 is in the present case very simply constructed in that the more elastic, circular inner elasticity area 15 is produced by means of a correspondingly large circular material recess 30 worked centrally into the single elastic intermediate layer element 1. This circular material recess 30 is applied concentrically around the center point 17 of the single elastic intermediate layer element 1.
  • While the single elastic intermediate layer element 1 has this circular material recess 30 on its upper side 31, it is completely flat on its lower side 32.
  • the single elastic intermediate layer element 1 is only approximately half as thin as in the less elastic in the more elastic, circular elastic inner region 15, due to the circular material recess 30 configured elasticity outer area 16, the variable elasticity distribution of the single elastic intermediate layer element 1 does not change continuously in the direction 7 of the longitudinal extension 8, but changes abruptly at the edge 33 of the circular material recess 30.
  • the first possible hard trapezoidal intermediate layer element 40 shown can, in addition to the single elastic intermediate layer element 1, the only further component of the intermediate structure 2 of the example in FIG Figure 6 be shown rail fastening system S for fastening the rail element 3 to the concrete sleeper element 4 of the slab track 5.
  • the hard trapezoidal intermediate layer element 40 is characterized in particular by a trapezoidal part 41, which is complementary to a trapezoidal bead 42 present in the concrete sleeper element 4 (see example Figure 6 ) and can be inserted into this trapezoidal bead 42. In this way, by means of the hard trapezoidal intermediate layer element 40, transverse forces acting on the rail element 4 can be introduced or diverted directly into the fixed track 5 or the respective concrete sleeper element 4 by means of the intermediate structure 2.
  • the hard trapezoidal intermediate layer element 40 is arranged between the single elastic intermediate layer element 1 and the concrete sleeper element 4 of the slab track 5, specifically under the rail element 4 (see for example Figure 6 ) that specifically the trapezoidal part 41 can be placed in a trapezoidal bead 42 located under the rail element 4. In this respect, the trapezoidal part 41 is arranged below the rail element 4.
  • the hard trapezoidal intermediate layer element 40 is flat except for the trapezoidal part 41 and has one on each of its two long side edges 43 and 44 elongated material recess 45 and 46, the elongated material recesses 45 and 46 extending in the direction 47 of the longitudinal extension 48 of the hard trapezoidal intermediate layer element 40.
  • the hard trapezoidal intermediate layer element 40 also has two cantilevered tooth parts 49 and 50 or 51 and 52 on the two long side edges 43 and 44, whereby the hard trapezoidal intermediate layer element 40 at its long side edges 43 and 44 with another component of the rail fastening system S, such as with an angled guide plate 90 (see in particular Figures 5A to 5D ) of the rail fastening system S, can interlock in a particularly intimate, form-fitting manner, for example to improve a flow of forces within the rail fastening system S.
  • the protruding tooth parts 49 and 50 or 51 and 52 protrude for this purpose beyond the respective material recess 45 or 46.
  • the trapezoidal part 41 extends with its trapezoidal part longitudinal extension 54 from a first short side edge 55 to a second short side edge 56 of the hard trapezoidal intermediate layer element 40 and thus also in the direction 47 of the longitudinal extension 48 of the hard trapezoidal intermediate layer element 40, the trapezoidal part 41 being off-center on the hard trapezoid Intermediate layer element 40 is placed, as particularly well according to the illustration according to FIG Figure 2B is recognizable.
  • the trapezoidal part 41 consists of a large number of transverse rib elements 57 (only numbered as an example) arranged transversely with respect to its trapezoidal part longitudinal extension 54, which on a flat, approximately 3 mm thick base body 58 of the hard trapezoidal intermediate layer element 40 has a trapezoidal body 59 of the Trapezoidal part 41 condition.
  • the transverse rib elements 57 are arranged in a row 60 and with a distance 61 of 3 mm next to one another.
  • the transverse rib elements 57 have a approximately 5 mm thick base section 62, by means of which they merge into the flat base body 58 of the hard trapezoidal intermediate layer element 40.
  • the transverse rib elements 57 protrude a total of approximately 18 mm above the flat base body 58, with a thickness of 3 mm at their respective tip 63. Tapering narrower in this way, the transverse rib elements 57 arranged next to one another each enclose an angle 64 of 6 ° with one another.
  • transverse rib elements 57 taper conically into the approximately 10 mm wide tip 63, their respective two flanks 65 and 66 including a flank angle 67 of 60 ° with one another.
  • the alternative possible hard trapezoidal intermediate layer element 140 shown may, in addition to the single elastic intermediate layer element 1, also be the only further component of the intermediate structure 2 of the example in FIG Figure 6 be shown rail fastening system S for fastening the rail element 3 to the concrete sleeper element 4 of the slab track 5.
  • the alternative hard trapezoidal intermediate layer element 140 has a trapezoidal part 141, which is complementary to a trapezoidal bead 42 present in the concrete sleeper element 4 (see exemplary FIG Figure 6 ), so that transverse forces acting on the rail element 4 by means of the alternative hard trapezoidal intermediate layer element 140 can also be introduced or diverted directly into the slab track 5 or the respective concrete sleeper element 4 by means of the intermediate structure 2.
  • the hard trapezoidal intermediate layer element 140 is arranged between the single elastic intermediate layer element 1 and the concrete sleeper element 4 of the slab track 5, specifically under the rail element 4 (see exemplary FIG Figure 6 ) that specifically the trapezoidal part 141 can be placed in a trapezoidal bead 42 located under the rail element 4.
  • the alternative hard trapezoidal intermediate layer element 140 is flat with its flat base body 158 except for the trapezoidal part 141 and has an elongated material recess 145 and 146 on its two long side edges 143 and 144, which extends in the direction 147 of the longitudinal extension 148 of the hard trapezoid -Layer element 140 extend.
  • the alternative hard trapezoidal intermediate layer element 140 also has two cantilevered tooth parts 149 and 150 or 151 and 152 on each of the two long side edges 143 and 144.
  • the protruding tooth parts 149 and 150 or 151 and 152 also protrude here beyond the respective material recess 145 or 146.
  • the trapezoidal part 141 extends with its trapezoidal part longitudinal extension 154 from a first short side edge 155 to a second short side edge 156 of the alternative hard trapezoidal intermediate layer element 140 and thus also in the direction 147 of the longitudinal extension 148 of the alternative hard trapezoidal intermediate layer element 140.
  • the trapezoidal part 141 consists of a large number of transverse rib elements 157 (only numbered as an example) arranged transversely with respect to its trapezoidal part longitudinal extension 154, which form a trapezoidal body 159 on the flat base body 158 of the alternative hard trapezoidal intermediate layer element 140.
  • the transverse rib elements 157 are arranged at a distance from one another in a row 160 next to one another, the individual transverse rib elements 157 being additionally connected to one another by means of a central web part 170. This significantly increases the stability of the trapezoidal part 141.
  • the alternative hard trapezoidal spacer element 140 from FIGS Figures 3A to 3C is up to the central web part 170 with the in the Figures 2A to 2D shown hard trapezoidal intermediate layer element 40 of identical design. In this respect, reference is also made to the relevant description.
  • hard trapezoidal intermediate layer element 240 shown can, in addition to the single elastic intermediate layer element 1, also be the only further component of the intermediate structure 2 of the example in FIG Figure 6 be shown rail fastening system S for fastening the rail element 3 to the concrete sleeper element 4 of the slab track 5.
  • the further hard trapezoidal intermediate layer element 240 is, apart from its trapezoidal part 241, essentially identical to the hard trapezoidal intermediate layer elements 40 described above ( Figures 2A to 2D ) and 140 ( Figures 3A to 3C ). In this respect, only the differently constructed trapezoidal part 241 is discussed below and reference is made to the above description with regard to the rest of the construction of the further hard trapezoidal intermediate layer element 240 in order to avoid repetition.
  • the trapezoidal part 241 of the further hard trapezoidal intermediate layer element 240 is characterized by a hollow body 275, the hollow body 275 having a two-part cavity 276 which is spatially divided by a stabilizing transverse inner web 277. Due to the hollow body 275, the trapezoidal part 241 is built with less material and the further hard trapezoidal intermediate layer element 240 is correspondingly light.
  • the two hollow chambers 278 and 279 of the two-part hollow space 276 are conical in this case by reinforced wall areas 280 (only numbered by way of example) so that the trapezoidal part 241 is very stable despite the hollow body 275.
  • the shown first possible angled guide plate 90 of the rail fastening system S shown as an example (cf. Figure 6 ) for fastening the rail element 3 to the concrete sleeper element 4 of the slab track 5 of a track bed (not shown) has two material recesses 92 and 93 at one plate end 91, into which the cantilevered tooth parts 25, 26 or 27, 28 and 49, 50 or 51, 52 or 149, 150 or 151 , 152, in order to interlock the corresponding components of the intermediate structure 2 with the respective angled guide plate 90 in a particularly intimate manner.
  • the two material recesses 92 and 93 are placed on a long side 94 of the angled guide plate 90 and also in the corners 95 and 96 of the long side 94, so that the correspondingly complementary projecting tooth parts 25, 26 or 27, 28 and 49, 50 or 51, 52 or 149, 150 or 151, 152 can engage precisely in the respective material recess 92 or 93.
  • the angled guide plate 90 comprises a trapezoidal wedge element 97, by means of which it is inserted into a further trapezoidal bead 98 (see FIG Figure 6 ) the slab track 5 can intervene.
  • the rail fastening system S shown as an example has the present advantageous intermediate structure 2, which is composed only of a single elastic intermediate layer element 101 according to the invention, from a hard trapezoidal intermediate layer element 340 according to the invention comprising a trapezoidal part 341 (cf. Figures 1 to 4 ).
  • the hard trapezoidal intermediate layer element 340 is fixed by means of its trapezoidal part 314 in the trapezoidal bead 42 of the concrete sleeper element 4, as described in detail above.
  • This single elastic intermediate layer element 101 and this hard trapezoidal intermediate layer element 340 are moreover connected to the angle guide plates 190 in the manner described above (cf. Figure 5 ) interlocked with one another.
  • Both the rail foot 9 and the respective angled guide plate 190 are braced with respect to the concrete sleeper element 4 by means of a conventional tension clamp 11 (only numbered as an example).
  • the tension clamp 11 (numbered only by way of example) is tensioned by means of a screw 13 (numbered only by way of example), which is screwed in a known manner into a dowel 12 (numbered only by way of example) with internal and external threads inserted in the concrete sleeper element 4.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein System aus wenigstens einem Schienenbefestigungssystem zum Befestigen eines Schienenelements an einer festen Fahrbahn und einer festen Fahrbahn, bei welchem zwischen einem Schienenelement und der festen Fahrbahn ein Zwischenbau angeordnet ist, mittels welchem das Schienenelement mit der festen Fahrbahn elastisch wirkverbunden ist.
  • Gattungsgemäße Schienenbefestigungssysteme sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt, um Schienenelemente auf einem entsprechend ausgestalteten Untergrund festlegen zu können. Beispielsweise umfasst ein diesbezüglich geeignet ausgelegter Untergrund eine feste Fahrbahn oder eine Schotter-Fahrbahn. Um insbesondere bei der Verwendung einer festen Fahrbahn ausreichend gute Schwingungseigenschaften gewährleisten zu können, müssen die hier eingesetzten Schienenbefestigungssysteme aufgrund der starren Untergrundkonstruktion elastisch ausgelegt sein. Diese elastischen Eigenschaften können durch einen elastisch ausgestalteten Zwischenbau in Gestalt einer Kombination von elastischen und hochelastischen Komponenten gewährleistet werden, welche zwischen den Schienenelementen und Bauteilen der festen Fahrbahn, wie beispielsweise einer Betonschwelle, angeordnet sind, so dass durch den Einsatz dieser elastischen und hochelastischen Komponenten insbesondere bei Vollbahnachslasten (in Europa üblicherweise 22,5 t) oder im Hochgeschwindigkeitsverkehr (bis 350 km/h) diese Anforderungen erfüllt werden können. Die elastischen und hochelastischen Komponenten weisen beispielsweise einerseits eine direkt unter einem Schienenfuß des Schienenelements angeordnete elastische Zwischenlage mit einer Federkennziffer zwischen 100 kN/mm und 500 kN/mm und andererseits eine unter einer Stahl-Rippen- oder Stahllastverteiler-Platte liegende hochelastische Zwischenplatte mit einer Federkennziffern zwischen 15 kN/mm und 40 kN/mm auf. Diese bekannten Schienenbefestigungssysteme erweisen sich jedoch aufgrund der Vielzahl an notwendigen Komponenten als sehr aufwändig in der Herstellung und der Montage. Neben den unterschiedlichen elastischen Komponenten umfassen die gattungsgemäßen Schienenbefestigungssysteme meistens noch Schienenbefestigungsplatten mit darauf angeordneten Winkelführungsplatten sowie wenigstens noch zwei erste Spannklemmen zum Verspannen eines Schienenfußes des Schienenelements mit der Schienenbefestigungsplatte und ferner noch eine Vielzahl an Schrauben zum Verschrauben des Schienenbefestigungssystems mit den Bauteilen der festen Fahrbahn oder der Schotter-Fahrbahn.
  • Die FR 2 899 605 A1 und die FR 2 086 643 A5 offenbaren ein gattungsgemäßes Schienenbefestigungssystem. Darüber hinaus beschreibt die EP 0 295 685 A1 eine Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahn-Schienen auf fester Fahrbahn, wobei zur Befestigung einer Schiene auf einem Träger eine elastische Zwischenplatte und darüber eine Druckverteilungsplatte angeordnet sind, die zwischen dem Fuß der Schiene und dem Träger angeordnet ist. Am Träger befestigte Führungsplatten zur seitlichen Führung des Schienenfußes und Klemmen, die auf den Schienenfuß wirken und die Schiene auf den Träger spannen, sind ebenso vorgesehen. Die beidseits unter dem Fuß der Schiene elastische Zwischenplatte erstreckt sich jeweils im einen durch die Führungsplatte gebildeten Aufnahmeraum. Die JPH07238501 A wiederum offenbart ein Schienenbefestigungssystem, geeignet für eine feste Fahrbahn als Untergrund, bei dem eine federnde Oberfläche zwischen dem Schienenfuß und der festen Fahrbahn angeordnet ist. Die aus diesem Stand der Technik bekannten Schienenbefestigungssysteme sind jedoch komplex und aufwendig zu fertigen sowie zu montieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes System unter Einhaltung der erforderlichen Elastizität konstruktiv einfacher gestalten.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird von einem System aus wenigstens einem Schienenbefestigungssystem zum Befestigen eines Schienenelements an einer festen Fahrbahn und einer festen Fahrbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch den Einsatz bzw. die Verwendung des einzigen derart auch erfindungsgemäß ausgestalteten elastischen Zwischenlagenelements kann auf eine weitere hochelastische Zwischenplatte oder dergleichen verzichtet werden, wodurch sich der Aufbau des Schienenbefestigungssystems signifikant vereinfachen lässt. Hierdurch vereinfacht sich speziell die Montage des Schienenbefestigungssystems, was bei der Vielzahl an derartigen verwendeten Schienenbefestigungssystemen entlang einer Bahnstrecke ein enormes Einsparpotential an Material und Montagezeit in sich birgt.
  • Besonders hervorzuheben ist hierbei die Ausführungsvariante einer veränderbaren Elastizitätsverteilung sowohl in Richtung der Längserstreckung des einzigen elastischen Zwischenlagenelements als auch in Richtung der Quererstreckung des einzigen elastischen Zwischenlagenelements, da sich insbesondere die veränderbare Elastizitätsverteilung in Quererstreckung positiv auf das Elastizitätsverhalten des Schienenbefestigungssystems auswirkt.
  • Vorliegend gelingt es also, die gesamte bezüglich der festen Fahrbahn erforderliche Elastizität konstruktiv allein durch das einzige elastische Zwischenlagenelement des erfindungsgemäßen Schienenbefestigungssystems zu erzielen.
  • Der Begriff "feste Fahrbahnen" beschreibt nicht nur im Sinne der Erfindung, sondern auch in der Fachliteratur einen im Wesentlichen schotterlosen Schienenuntergrund, bei welchem insbesondere Betonschwellen, an welchen die Schienenbefestigungssysteme befestigt sind, nicht in Schotter, sondern meistens fest einbetoniert auf einer starren Untergrundstruktur liegen. Alternativ sind die Schienenbefestigungssysteme dieser Art direkt auf vorgefertigten Betonplatten ohne Schwellen befestigt. Aufgrund einer derart starren Untergrundstruktur bzw. Betonstruktur müssen derartige Schienenbefestigungssysteme elastisch ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise ist das einzige elastische Zwischenlagenelement unmittelbar angrenzend an einer Unterseite des Schienenelements angeordnet, so dass das Schienenelement unmittelbar gut elastisch gefedert gelagert werden kann.
  • Besonders gute Elastizitätseigenschaften können erzielt werden, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement einen von den Rändern des einzigen elastischen Zwischenlagenelements vollständig beabstandeten elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereich aufweist.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders von Vorteil, wenn der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich zu allen Rändern des einzigen elastischen Zwischenlagenelements einen Mindestabstand von 20 mm aufweist, um eine gute Stabilität des einzigen elastischen Zwischenlagenelements insgesamt zu gewährleisten.
  • Insofern sieht eine vorteilhafte Ausführungsvariante auch vor, dass der Abstand des elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereichs von den Rändern des einzigen elastischen Zwischenlagenelements kleiner als 30 mm, vorzugsweise kleiner als 20 mm, ist.
  • Weiter ist es vorteilhaft, wenn ein weniger elastisch ausgestalteter Elastizitätsaußenbereich den elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereich vollständig umgibt. Somit kann der weniger elastisch ausgestaltete Elastizitätsaußenbereich zusammenhängend ausgebildet sein, wodurch eine sehr gute Stabilität des einzigen elastischen Zwischenlagenelements erreicht werden kann.
  • Es versteht sich, dass der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich vielfältig ausgestaltet sein kann.
  • Erfindungsgemäß weist das einzige elastische Zwischenlagenelement einen sich konzentrisch um einen Mittelpunkt herum angeordneten elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereich auf, so dass eine vorteilhafte Elastizitätsverteilung an dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement erzielt werden kann.
  • Das einzige elastische Zwischenlagenelement kann im gesamten Bereich seines umlaufenden Randbereichs eine vorteilhaft erhöhte Steifigkeit erfahren, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement einen kreisrunden, elliptischen oder ovalen Elastizitätsinnenbereich aufweist, welcher elastischer ausgestaltet ist als ein an den kreisrunden, elliptischen oder ovalen Elastizitätsinnenbereich angrenzender weniger elastisch ausgestalteter Elastizitätsaußenbereich.
  • An dem einzigen elastisch ausgestalteten Zwischenlagenelement kann eine sehr gute Elastizitätsverteilung erzielt werden, wenn der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich einen Durchmesser zwischen 60 mm und 100 mm, vorzugsweise von 80 mm, aufweist.
  • Es versteht sich, dass die elastisch unterschiedlich ausgestalteten Bereiche an dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement konstruktiv unterschiedlich erzeugt werden können, beispielsweise durch aneinander angrenzende Materialbereiche mit unterschiedlichen Elastizitätseigenschaften.
  • Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich dünner ausgestaltet ist als ein angrenzender weniger elastisch ausgestalteter Elastizitätsaußenbereich des einzigen elastischen Zwischenlagenelements. Insbesondere durch eine entsprechend ausgestaltete zentrisehe Materialschwächung des einzigen elastischen Zwischenlagenelements kann die vorliegend gewünschte Elastizitätsverteilung konstruktiv einfach erzielt werden.
  • Beispielsweise weist das einzige elastische Zwischenlagenelement eine vorzugsweise mittig angeordnete Materialausnehmung auf, welche so dimensioniert ist, dass der Randbereich des einzigen elastischen Zwischenlagenelements eine geringere Elastizität und somit höhere Eigensteifigkeit aufweist als der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich. Hierdurch wird das durch auf das Schienenelement auftreffende Querkräfte bewirkte Schienenelementerollen bzw. Schienenelementekippen deutlich reduziert.
  • Diese Materialausnehmung ist bevorzugt entweder kreisrund, elliptisch oder oval ausgebildet.
  • Bevorzugt weist der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich eine Dicke zwischen 3 mm und 10 mm, vorzugsweise eine Dicke von 5,5 mm, auf, um die gewünschte Elastizitätsverteilung zu erzielen.
  • Die über den Querschnitt des einzigen elastischen Zwischenlagenelements veränderbare Elastizitätsverteilung kann besonders vorteilhaft realisiert werden, wenn der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich eine Durchmesser-Dicken-Relation von 15 : 1 aufweist.
  • Bevorzugt weist der elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich einen Durchmesser von 80 mm bei einer Dicke von 5,5 mm gleich einer Durchmesser-Dicken-Relation von 14,55 auf, welches im Sinne der Erfindung einer Durchmesser-Dicken-Relation von etwa 15 : 1 entspricht.
  • Das einzige elastische Zwischenlagenelement des vorliegenden Schienenbefestigungssystems kann insbesondere auch in bestehende Schienenbefestigungssysteme integriert werden, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement Außenabmessungen mit einer Relation Breite : Tiefe : Höhe von 21 : 15 : 1 , bevorzugt von 210 mm x 148 mm x 10 mm, aufweist.
  • Insofern betragen die Außenabmessungen des einzigen elastischen Zwischenlagenelements bevorzugt 210 mm x 148 mm x 10 mm, das heißt die Außenabmessungen weisen die Relation 21 : 15 : 1 auf, wobei der Durchmesser des elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereichs vorzugsweise 80 mm bei einer Dicke des elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereichs von 5,5 mm beträgt.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement hinsichtlich einer Gesamtüberdeckungsfläche des Schienenelements zur tatsächlichen tragfähigen Tragfläche des einzigen elastischen Zwischenlagenelements eine Auflagerelation von 1,2 aufweist.
  • Bevorzugt beträgt die Gesamtüberdeckungsfläche, welche von dem Schienenelement überdeckt wird, des einzigen elastischen Zwischenlagenelements 31,080 mm2 bei einer effektiven Tragfläche, mittels welcher das einzige elastische Zwischenlagenelements mit dem Schienenelement dauerhaft in Wirkkontakt steht, von 26,053 mm2.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement eine statische Federkennziffer von 35 kN/mm (+/- 15%) aufweist, wobei diese statische Federkennziffer als Sekante zwischen 28 kN und 78 kN gemessen ist.
  • Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement eine dynamische Federkennziffer von < 45 kN/mm (+/- 15%) aufweist, wobei diese dynamische Federkennziffer bei Raumtemperatur (21°) und bei einer Frequenz von 15 Hz als Sekante zwischen 28 kN und 78 kN gemessen ist.
  • In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement ein Verhältnis zwischen dynamischer Federkennziffer und statischer Federkennziffer mit einem Versteifungsfaktor < 1,3 aufweist.
  • Es versteht sich, dass das einzige elastische Zwischenlagenelement aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein kann, um insbesondere die im Sinne der Erfindung erforderlichen Eigenschaften zu erfüllen. Beispielsweise kommen hierzu generell geschäumte Kunststoffe oder dergleichen in Frage. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere terpolymere Elastomere, wie insbesondere Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz EPDM, geschäumtes, geschlossenzelliges Polyurethan (PU) oder ähnliches die vorliegenden Anforderungen langfristig besonders gut erfüllen können.
  • Insofern ist es vorteilhaft, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement einen Körper aus mikrozellularem Gummi oder Polyurethan aufweist.
  • Eine weitere Gewichtsersparnis an dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement kann einfach erzielt werden, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement an wenigstens zwei seiner Ränder jeweils eine längliche Materialausklinkung aufweist.
  • Bevorzugt erstreckt sich die längliche Materialausklinkung in Richtung der Langseiten des einzigen elastischen Zwischenlagenelements, wodurch die länglichen Materialausklinkungen größer aus dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement ausgeklinkt werden können.
  • Zudem kann eine vorteilhafte Verzahnung des einzigen elastischen Zwischenlagenelements mit einer oder mehreren Winkelführungsplatten des Schienenbefestigungssystems erzielt werden, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement an wenigstens zwei seiner Ränder jeweils zwei auskragende Zahnteile aufweist. Diese auskragenden Zahnteile ragen über die Materialausklinkung hervor, so dass sie sich gut mit einer entsprechend komplementär ausgestalteten Winkelführungsplatte verzahnen können.
  • Erfindungsgemäß weist der Zwischenbau zusätzlich zu dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement, wie es vorstehend bereits ausführlich beschrieben ist, noch ein hartes Trapez-Zwischenlagenelement auf, um mittels des vorliegenden Schienenbefestigungssystems polyvalente Schwellenelemente an einer festen Fahrbahn einsetzen zu können.
  • Dem vorliegenden Trapez-Zwischenlagenelement mag zwar auch eine gewisse Elastizität innewohnen, jedoch ist diese im Sinne der Erfindung und speziell gegenüber dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement vernachlässigbar gering, so dass das Trapez-Zwischenlagenelement signifikant härter ausgestaltet ist als das einzige elastische Zwischenlagenelement. Insofern weist der Zwischenbau auf weiterhin insgesamt auch nur ein einziges elastisches Zwischenlagenelement auf.
  • Um die auf die Schienenelemente ausgeübten Querkräfte in die feste Fahrbahn einleiten zu können, umfasst das Schienenbefestigungssystem vorzugsweise Winkelführungsplatten mit trapezförmig geformten Erhebungen, welche in komplementär ausgebildete Trapezsicken der Betonschwellen oder dergleichen eingreifen können, so dass die beim Betrieb auftretenden Querkräfte in die feste Fahrbahn eingeleitet werden können.
  • Bei einem polyvalenten Schwellenelement ist es aufgrund zweier geforderter Spurweiten, die zwei verschiedene Einbaupositionen des Schienenbefestigungssystems bedingen, notwendig, dass vier Trapezsicken auf jeder Seite des Schwellenelements vorliegen.
  • Dies bedeutet aber auch, dass bei der Montage eines Schienenbefestigungssystems eine der Trapezsicken überdeckt ist.
  • Insofern besteht die Notwendigkeit, dass diese Trapezsicke mit einem Füllelement ausgefüllt wird, damit das unter dem Schienenfuß positionierte einzige elastische Zwischenlagenlagenelement vollflächig auf dem Schwellenelement aufliegen kann.
  • Gemäß dem Stand der Technik wird bei einem polyvalenten Schwellenelement, welches jedoch nur für eine klassische Schotter-Fahrbahn geeignet ist, und nicht für die feste Fahrbahn, da die bisher eingesetzten Schienenbefestigungssysteme nicht die erforderliche Elastizität erreichen, ein Trapezkeil als Füllelement für die überdeckte Trapezsicke eingebaut, um das vollflächige Auflegen des Schienenfußes auf dem polyvalenten Schwellenelement gewährleisten zu können. Nachteilig hierbei ist es jedoch, dass der Trapezkeil nicht fixiert werden kann.
  • Der Aufbau des vorliegenden Schienenbefestigungssystems kann weiter vereinfacht werden, wenn das harte Trapez-Zwischenlagenelement mittels seitlicher Winkelführungsplatten an der festen Fahrbahn festgelegt ist. Auf diese Weise kann das als Füllelement wirkende Trapezteil des harten Trapez-Zwischenlagenelements konstruktiv einfach mit einer an sich bekannten Winkelführungsplatte an dem polyvalenten Schwellenelement verspannt und somit ortsfest fixiert werden. Hierdurch werden weitere Befestigungsmittel überflüssig.
  • Das vorliegende Schienenbefestigungssystem bzw. das mit dem Trapezteil ausgestaltete harte Trapez-Zwischenlagenelement kann auch an handelsüblichen polyvalenten Schwellenelementen problemlos eingesetzt werden, wenn das Trapezteil des harten Trapez-Zwischenlagenelements der festen Fahrbahn zugewandt ist.
  • Vorteilhafterweise kann das Trapezteil des harten Trapez-Zwischenlagenelement mittels des Schienenelements in der entsprechenden Trapezsicke festgelegt werden.
  • Somit ist es zweckmäßig, wenn das Trapezteil unterhalb des Schienenelements angeordnet ist.
  • Das Trapezelement kann besonders stabil an dem harten Trapez-Zwischenlagenelement ausgestaltet werden, wenn das Trapezteil einen durch Querrippenelemente verstärkten trapezförmigen Körper aufweist.
  • Kumulativ oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn das Trapezteil einen Hohlkörper aufweist. Hierdurch kann sich das Trapezteil besser an die Form der Trapezsicke anschmiegen, wodurch der Wirkkontakt zwischen dem Trapez-Zwischenlagenelement und dem polyvalenten Schwellenelement intensiviert werden kann. Ferner kann das harte Trapez-Zwischenlagenelement mit einem geringeren Anteil an Material hergestellt werden.
  • Weist der Hohlkörper einen zweigeteilten Hohlraum auf, welcher durch einen Querinnensteg räumlich unterteilt ist, kann das hohle Trapezteil mit einer verbesserten Stabilität realisiert werden.
  • Eine weitere Materialeinsparung kann an dem harten Trapez-Zwischenlagenelement erreicht werden, wenn das harte Trapez-Zwischenlagenelement an wenigstens zwei seiner Ränder jeweils eine längliche Materialausnehmung aufweist.
  • Bevorzugt erstrecken sich die länglichen Materialausnehmungen in Richtung der Langseiten des harten Trapez-Zwischenlagenelements, wodurch die länglichen Materialausnehmungen auch größer aus dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement ausgenommen werden können.
  • Eine vorteilhafte Verzahnung des harten Trapez-Zwischenlagenelements mit einer oder mehreren Winkelführungsplatten des Schienenbefestigungssystems kann erzielt werden, wenn das einzige elastische Zwischenlagenelement an wenigstens zwei seiner Ränder jeweils zwei auskragende Zahnteile aufweist. Diese auskragenden Zahnteile ragen über die Materialausnehmung derart hervor, dass sie sich hervorragend mit einer entsprechend komplementär ausgestalteten Winkelführungsplatte verzahnen können.
  • An dieser Stelle sei nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, dass allein durch die Merkmale bezüglich des harten Trapez-Zwischenlagenelements gattungsgemäße Schienenbefestigungssysteme vorteilhaft weiter entwickelt werden, so dass diese Merkmalskombination bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft ist.
  • Insbesondere erfüllt ein mit dem vorliegenden Trapez-Zwischenlagenelement ausgerüstetes Schienenbefestigungssystem die Anforderungen für einen Einsatz auf einer Feste-Fahrbahn in Kombination mit polyvalenten Schwellenelementen. Nach einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung ist es auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung vorteilhaft, wenn das Schienenbefestigungssystem eine Winkelführungsplatte umfasst, welche an wenigstens zwei Plattenenden jeweils zwei Materialaussparungen aufweist.
  • Insofern ist in einer weiteren selbstständigen Ausführungsvariante des Schienenbefestigungssystems eine besondere Ausgestaltung von Winkelführungsplatten vorgeschlagen.
  • Hierbei sind die zwei Materialaussparungen nämlich derart an der Winkelführungsplatte ausgespart, dass sowohl die zwei auskragende Zahnteile des einzigen elastischen Zwischenlagenelements als auch die zwei auskragenden Zahnteile des harten Trapez-Zwischenlagenelements in die Winkelführungsplatte eingreifen können, wodurch eine besonders innige Wirkverbindung zwischen dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement und der Winkelführungsplatte einerseits und dem harten Trapez-Zwischenlagenelement und der Winkelführungsplatte andererseits erzeugbar ist. Hierdurch können sich die einzelnen Komponenten des Schienenbefestigungssystems besonders gut miteinander verzahnen.
  • Insofern kann die jeweilige Winkelführungsplatte selbst größere auf die Schienenelemente wirkende Querkräfte in die feste Fahrbahn bzw. in diesbezügliche Schwellenelemente weiterleiten.
  • Vorzugsweise sind die zwei Materialaussparungen quaderförmig in einem Randbereich der Winkelführungsplatten ausgespart.
  • Bevorzugt sind die zwei Materialaussparungen beide an Langseiten der Winkelführungsplatte angeordnet, so dass die auskragenden Zahnteile passgenau in die Winkelführungsplatte eingesteckt werden können.
  • Sind die zwei Materialaussparungen an Ecken der Winkelführungsplatte angeordnet, kann die Winkelführungsplatte leichter an dem Schienenbefestigungssystem montiert werden.
  • Sparen die Materialaussparungen die Winkelführungsplatte hinsichtlich ihrer Plattendicke nur teilweise aus, können an der Winkelführungsplatte vorteilhafte Zahnteileaufnahmetaschen, welche bevorzugt nach drei Seiten hin offen sind, ausgebildet werden.
  • Insgesamt kann durch die an den Winkelführungsplatten vorgesehenen Materialaussparungen eine Gewichtsreduzierung erzielt werden, um einerseits die Montage zu erleichtern und andererseits einen kostensparenden Materialeinsatz zu gewährleisten.
  • Zweckmäßigerweise können vorliegend idealerweise sowohl das einzige elastische Zwischenlagenelement als auch das harte Trapez-Zwischenlagenelement formschlüssig mit der Winkelführungsplatte wirkverbunden werden.
  • Allein hierdurch kann ein gattungsgemäßes Schienenbefestigungssystem vorteilhaft weiter entwickelt werden, so dass auch die Merkmale hinsichtlich der Winkelführungsplatte bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft sind.
  • Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass der wesentliche Aspekt der Erfindung darin zu sehen ist, dass der Zwischenbau zwischen dem Schienenelement und der festen Fahrbahn des vorliegenden Systems einzig das hier beschriebene elastische Zwischenlagenelement umfasst
  • Im Falle einer festen Fahrbahn für polyvalente Anwendungen ist dagegen die Verwendung des erfindungsgemäßen Trapez-Zwischenlagenelements vorgesehen.
  • Mittels des vorliegend bezüglich allen drei Aspekten beschriebenen Schienenbefestigungssystems entfällt die Notwenigkeit üblicherweise verwendete Stahlplatten und zusätzlich hochelastische Zwischenplatten vorzusehen, wodurch gattungsgemäße Schienenbefestigungssysteme baulich wesentlich vereinfacht werden können. Die Erfindung ist somit für jede Art von fester Fahrbahn einsetzbar, somit insbesondere auch aber nicht ausschließlich für polyvalente Systeme, wie hier beschrieben.
  • Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft Komponenten eines erfindungsgemäßen Systems dargestellt und beschrieben sind.
  • Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1A
    schematisch eine Aufsicht eines eine über den Querschnitt veränderbare Elastizitätsverteilung aufweisenden einzigen elastischen Zwischenlagenelements eines Schienenbefestigungssystems;
    Figur 1B
    schematisch eine Querschnittsansicht des einzigen elastischen Zwischenlagenelements aus der Figur 1A entlang der Schnittlinie A-A;
    Figur 1C
    schematisch eine perspektivische Aufsicht des einzigen elastischen Zwischenlagenelements aus den Figuren 1A und 1B;
    Figur 1D
    schematisch eine perspektivische Untersicht des einzigen elastischen Zwischenlagenelements aus den Figuren 1A bis 1C
    Figur 2A
    schematisch eine perspektivische Aufsicht eines ein Trapezteil aufweisenden harten Trapez-Zwischenlagenelements eines Schienenbefestigungssystems;
    Figur 2B
    schematisch eine Aufsicht des harten Trapez-Zwischenlagenelements aus der Figur 2A;
    Figur 2C
    schematisch eine Längsseitenansicht des harten TrapezZwischenlagenelements aus den Figuren 2A und 2B;
    Figur 2D
    schematisch eine Querseitenansicht des harten TrapezZwischenlagenelements aus den Figuren 2A bis 2C;
    Figur 3A
    schematisch eine perspektivische Aufsicht eines alternativen ein Trapezteil aufweisenden harten Trapez-Zwischenlagenelements eines Schienenbefestigungssystems;
    Figur 3B
    schematisch eine Aufsicht des alternativen harten TrapezZwischenlagenelements aus der Figur 3A;
    Figur 3C
    schematisch eine Längsseitenansicht des alternativen harten TrapezZwischenlagenelements aus den Figuren 3A und 3B;
    Figur 4A
    schematisch eine perspektivische Aufsicht eines weiteren alternativen ein hohles Trapezteil aufweisenden harten TrapezZwischenlagenelements eines Schienenbefestigungssystems;
    Figur 4B
    schematisch eine Längsschnittansicht des weiteren alternativen Trapez-Zwischenlagenelements aus der Figur 4A;
    Figur 4C
    schematisch eine quergeschnittene Detailansicht des hohlen Trapezteils des Weiteren alternativen harten TrapezZwischenlagenelements aus den Figuren aus den Figuren 4A und 4B;
    Figur 4D
    schematisch eine längsgeschnittene Detailansicht des hohlen Trapezteils des Weiteren alternativen harten TrapezZwischenlagenelements aus den Figuren 4A bis 4C;
    Figur 5A
    schematisch eine Untersicht einer eine an wenigstens zwei Plattenenden jeweils zwei Materialaussparungen zum Aufnehmen von auskragenden Zahnteilen aufweisende Winkelführungsplatte eines Schienenbefestigungssystems;
    Figur 5B
    schematisch eine Langseitenansicht der Winkelführungsplatte aus der Figur 5A;
    Figur 5C
    schematisch eine Aufsicht der Winkelführungsplatte aus den Figuren 5A und 5B;
    Figur 5D
    schematisch eine Querseitenansicht der Winkelführungsplatte aus den Figuren 5A bis 5C; und
    Figur 6
    schematisch eine Ansicht eines beispielhaften Schienenbefestigungssystems.
  • Das in den Figuren 1A bis 1D gezeigte erste mögliche elastische Zwischenlagenelement 1 kann das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 eines Zwischenbaus 2 eines beispielhaft gezeigten Schienenbefestigungssystems S (vgl. Figur 6) zum Befestigen eines Schienenelements 3 an einem Betonschwellenelement 4 einer festen Fahrbahn 5 eines Gleisbettes (nicht gezeigt) sein, wobei das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 über seinen Querschnitt 6 (vgl. auch Figur 1B) gesehen sowohl in Längsrichtung 7A seiner Längserstreckung 8 als auch in Querrichtung 7B quer zu seiner Längserstreckung 8 (Quererstreckung) eine veränderbare Elastizitätsverteilung aufweist.
  • Dieses einzige elastische Zwischenlagenelement 1 grenzt unmittelbar an einen Schienenfuß 9 des Schienenelements 3 und damit an die Unterseite 10 des Schienenelements 3 (vgl. auch Figur 6) an.
  • Das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 besitzt zwei unterschiedliche Elastizitätsgebiete, nämlich einen elastischer ausgestalteten kreisrunden Elastizitätsinnenbereich 15 und einen weniger elastisch ausgestalteten Elastizitätsaußenbereich 16, wobei dieser elastischer ausgestaltete Elastizitätsinnenbereich 15 bei entsprechender Ausgestaltung des einzigen elastischen Zwischenlagenelements 1 alternativ auch elliptisch oder oval ausgestaltet sein kann.
  • Der elastischer ausgestaltete kreisrunde Elastizitätsinnenbereich 15 erstreckt sich konzentrisch um den Mittelpunkt 17 des einzigen elastischen Zwischenlagenelements 1 herum und er ist von den umlaufenden Seiten bzw. Rändern 18, 19, 20 und 21 des einzigen elastischen Zwischenlagenelements 1 vollständig beabstandet an dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement 1.
  • Wie insbesondere gemäß der Darstellungen nach den Figuren 1A und 1C gut erkennbar ist, umgibt der weniger elastisch ausgestaltete Elastizitätsaußenbereich 16 den elastischer ausgestalteten kreisrunden Elastizitätsinnenbereich 15 vollständig.
  • Der elastischer ausgestaltete kreisrunde Elastizitätsinnenbereich 15 hat einen Durchmesser D von 80 mm.
  • Hierbei hat der elastischer ausgestaltete kreisrunde Elastizitätsinnenbereich 15 zu allen Rändern 18 bis 21 einen Mindestabstand von 20 mm, um eine ausreichende Stabilität des einzigen elastischen Zwischenlagenelements 1 insgesamt langfristig zu gewährleisten.
  • Das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 ist im elastischer ausgestalteten kreisrunden Elastizitätsinnenbereich 15 dünner ausgestaltet als im weniger elastisch ausgestalteten Elastizitätsaußenbereich 16, wodurch zumindest in diesem Ausführungsbeispiel die über den Querschnitt 6 veränderbare Elastizitätsverteilung konstruktiv einfach erzeugbar und einstellbar ist.
  • Das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 weist im elastischer ausgestalteten kreisrunden Elastizitätsinnenbereich 15 lediglich eine Dicke d von 5,5 mm auf, während es im weniger elastisch ausgestalteten Elastizitätsaußenbereich 16 eine Dicke bzw. Höhe h von 10 mm besitzt.
  • Des Weiteren weist das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 in diesem Ausführungsbeispiel einen Körper 22 aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz EPDM, auf.
  • Das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 besitzt eine statische Federkennziffer von 35 kN/mm, eine dynamische Federkennziffer von < 45 kN/mm und somit einen Versteifungsfaktor < 1,3 hinsichtlich des Verhältnisses zwischen dynamischer Federkennziffer und statischer Federkennziffer.
  • Ferner weist das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 an seinen Langseitenrändern 18 und 20 jeweils eine längliche Materialausklinkung 23 bzw. 24 auf, welche sich mit ihrer Länge (nicht gesondert beziffert) in Richtung 7 der Längserstreckung 8 des einzigen elastischen Zwischenlagenelements 1 erstrecken.
  • Durch diese länglichen Materialausklinkungen 23 bzw. 24 bedingt weist das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 an seinen Langseitenrändern 18 und 20 jeweils zwei auskragende Zahnteile 25 und 26 bzw. 27 und 28 auf, wodurch sich das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 an seinen Langseitenrändern 18 und 20 mit einer weiteren Komponente des Schienenbefestigungssystems S, wie beispielsweise mit einer Winkelführungsplatte 90 (siehe insbesondere Figuren 5A bis 5D) des Schienenbefestigungssystems S, besonders gut formschlüssig verzahnen kann, um beispielsweise einen Kräftefluss innerhalb des Schienenbefestigungssystems S zu verbessern. Die auskragenden Zahnteile 25 und 26 bzw. 27 und 28 ragen hierfür über die jeweilige Materialausklinkungen 23 bzw. 24 hinaus.
  • Das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 mit seiner über den Querschnitt 6 veränderbaren Elastizitätsverteilung ist vorliegend denkbar einfach dadurch konstruiert, dass der elastischer ausgestaltete kreisrunde Elastizitätsinnenbereich 15 mittels einer entsprechend großen kreisrunden, zentrisch in das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 eingearbeiteten Materialausnehmung 30 erzeugt ist. Diese kreisrunde Materialausnehmung 30 ist konzentrisch um den Mittelpunkt 17 des einzigen elastischen Zwischenlagenelements 1 herum angelegt.
  • Während das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 an seiner Oberseite 31 diese kreisrunde Materialausnehmung 30 aufweist, ist es an seiner Unterseite 32 vollständig plan.
  • Dadurch, dass das einzige elastische Zwischenlagenelement 1 durch die kreisrunde Materialausnehmung 30 im elastischer ausgestalteten kreisrunden Elastizitätsinnenbereich 15 nur ca. halb so dünn ausgebildet ist wie in dem weniger elastisch ausgestalteten Elastizitätsaußenbereich 16, ändert sich die veränderbare Elastizitätsverteilung des einzigen elastischen Zwischenlagenelement 1 in Richtung 7 der Längserstreckung 8 nicht stetig, sondern sie verändert sich am Rand 33 der kreisrunden Materialausnehmung 30 abrupt.
  • Nicht nur der elastischer ausgestaltete kreisrunde Elastizitätsinnenbereich 15 ist durch die kreisrunde Materialausnehmung 30 erzeugt sondern auch der weniger elastisch ausgestalteten Elastizitätsaußenbereich 16.
  • Das in den Figuren 2A bis 2D gezeigte erste mögliche harte Trapez-Zwischenlagenelement 40 kann neben dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement 1 die einzige weitere Komponente des Zwischenbaus 2 des beispielhaft in der Figur 6 gezeigten Schienenbefestigungssystems S zum Befestigen des Schienenelements 3 an dem Betonschwellenelement 4 der Feste-Fahrbahn 5 sein.
  • Das harte Trapez-Zwischenlagenelement 40 zeichnet sich insbesondere durch ein Trapezteil 41 aus, welches komplementär zu einer in dem Betonschwellenelement 4 vorhandenen Trapezsicke 42 (siehe beispielhaft Figur 6) ausgebildet und in diese Trapezsicke 42 einsteckbar ist. Hierdurch können mittels des harten Trapez-Zwischenlagenelements 40 auf das Schienenelement 4 wirkende Querkräfte direkt mittels des Zwischenbaus 2 in die Feste-Fahrbahn 5 bzw. in das jeweilige Betonschwellenelement 4 eingeleitet bzw. abgeleitet werden.
  • Das harte Trapez-Zwischenlagenelement 40 ist zwischen dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement 1 und dem Betonschwellenelement 4 der Feste-Fahrbahn 5 angeordnet, und zwar derart unter dem Schienenelement 4 (siehe beispielhaft Figur 6), dass speziell das Trapezteil 41 in eine unter dem Schienenelement 4 befindlichen Trapezsicke 42 platziert werden kann. Insofern ist das Trapezteil 41 unterhalb des Schienenelements 4 angeordnet.
  • Das harte Trapez-Zwischenlagenelement 40 ist bis auf das Trapezteil 41 flach ausgebildet und weist an seinen beiden Langseitenrändern 43 und 44 jeweils eine längliche Materialausnehmung 45 bzw. 46 auf, wobei sich die länglichen Materialausnehmungen 45 und 46 in Richtung 47 der Längserstreckung 48 des harten Trapez-Zwischenlagenelements 40 erstrecken.
  • Das harte Trapez-Zwischenlagenelement 40 weist an den beiden Langseitenrändern 43 und 44 jeweils noch zwei auskragende Zahnteile 49 und 50 bzw. 51 und 52 auf, wodurch sich auch das harte Trapez-Zwischenlagenelement 40 an seinen Langseitenrändern 43 und 44 mit einer weiteren Komponente des Schienenbefestigungssystems S, wie beispielsweise mit einer Winkelführungsplatte 90 (siehe insbesondere Figuren 5A bis 5D) des Schienenbefestigungssystems S, besonders innig formschlüssig verzahnen kann, um beispielsweise einen Kräftefluss innerhalb des Schienenbefestigungssystems S zu verbessern. Die auskragenden Zahnteile 49 und 50 bzw. 51 und 52 ragen hierfür über die jeweilige Materialausnehmung 45 bzw. 46 hinaus.
  • Das Trapezteil 41 erstreckt sich mit seiner Trapezteillängserstreckung 54 von einem ersten Kurzseitenrand 55 zu einem zweiten Kurzseitenrand 56 des harten Trapez-Zwischenlagenelements 40 und damit auch in Richtung 47 der Längserstreckung 48 des harten Trapez-Zwischenlagenelements 40, wobei das Trapezteil 41 außermittig an dem harten Trapez-Zwischenlagenelement 40 platziert ist, wie insbesondere gut gemäß der Darstellung nach der Figur 2B erkennbar ist.
  • Das Trapezteil 41 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl an in Bezug auf seine Trapezteillängserstreckung 54 quer angeordneten Querrippenelementen 57 (nur exemplarisch beziffert), welche an einem flachen, in etwa 3 mm dicken Grundkörper 58 des harten Trapez-Zwischenlagenelements 40 einen trapezförmigen Körper 59 des Trapezteils 41 bedingen.
  • Die Querrippenelemente 57 sind in einer Reihe 60 und mit einem Abstand 61 von 3 mm nebeneinander angeordnet. Hierbei weisen die Querrippenelemente 57 einen ca. 5 mm starken Sockelabschnitt 62 auf, mittels welchem sie in den flachen Grundkörper 58 des harten Trapez-Zwischenlagenelements 40 übergehen.
  • Von diesem ca. 5 mm starken Sockelabschnitt 62 ausgehend ragen die Querrippenelemente 57 insgesamt ca. 18 mm über den flachen Grundkörper 58 in die Höhe, wobei sie an ihrer jeweiligen Spitze 63 noch eine Stärke von 3 mm aufweisen. So schmaler zulaufend schließen die nebeneinander angeordneten Querrippenelemente 57 jeweils einen Winkel 64 von 6° miteinander ein.
  • Die Querrippenelemente 57 laufen konisch in die etwa 10 mm breite Spitze 63 zu, wobei deren jeweilige beiden Flanken 65 und 66 einen Flankenwinkel 67 von 60° miteinander einschließen.
  • Das in den Figuren 3A bis 3C gezeigte alternative mögliche harte Trapez-Zwischenlagenelement 140 kann neben dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement 1 ebenfalls die einzige weitere Komponente des Zwischenbaus 2 des beispielhaft in der Figur 6 gezeigten Schienenbefestigungssystems S zum Befestigen des Schienenelements 3 an dem Betonschwellenelement 4 der Feste-Fahrbahn 5 sein.
  • Das alternative harte Trapez-Zwischenlagenelement 140 weist ein Trapezteil 141 auf, welches komplementär zu einer in dem Betonschwellenelement 4 vorhandenen Trapezsicke 42 (siehe beispielhaft Figur 6) ist, so dass auch mittels des alternativen harten Trapez-Zwischenlagenelements 140 auf das Schienenelement 4 wirkende Querkräfte direkt mittels des Zwischenbaus 2 in die Feste-Fahrbahn 5 bzw. in das jeweilige Betonschwellenelement 4 eingeleitet bzw. abgeleitet werden können. Das harte Trapez-Zwischenlagenelement 140 ist zwischen dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement 1 und dem Betonschwellenelement 4 der Feste-Fahrbahn 5 angeordnet, und zwar derart unter dem Schienenelement 4 (siehe beispielhaft Figur 6), dass speziell das Trapezteil 141 in eine unter dem Schienenelement 4 befindlichen Trapezsicke 42 platziert werden kann.
  • Das alternative harte Trapez-Zwischenlagenelement 140 ist mit seinem flachen Grundkörper 158 bis auf das Trapezteil 141 flach ausgebildet und weist an seinen beiden Langseitenrändern 143 und 144 jeweils eine längliche Materialausnehmung 145 bzw. 146 auf, welche sich in Richtung 147 der Längserstreckung 148 des harten Trapez-Zwischenlagenelements 140 erstrecken.
  • Das alternative harte Trapez-Zwischenlagenelement 140 weist an den beiden Langseitenrändern 143 und 144 jeweils noch zwei auskragende Zahnteile 149 und 150 bzw. 151 und 152 auf. Die auskragenden Zahnteile 149 und 150 bzw. 151 und 152 ragen auch hier über die jeweilige Materialausnehmung 145 bzw. 146 hinaus.
  • Das Trapezteil 141 erstreckt sich mit seiner Trapezteillängserstreckung 154 von einem ersten Kurzseitenrand 155 zu einem zweiten Kurzseitenrand 156 des alternativen harten Trapez-Zwischenlagenelements 140 und damit auch in Richtung 147 der Längserstreckung 148 des alternativen harten Trapez-Zwischenlagenelements 140.
  • Das Trapezteil 141 besteht auch in diesem alternativen Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl an in Bezug auf seine Trapezteillängserstreckung 154 quer angeordneten Querrippenelementen 157 (nur exemplarisch beziffert), welche an dem flachen Grundkörper 158 des alternativen harten Trapez-Zwischenlagenelements 140 einen trapezförmigen Körper 159 ausbilden.
  • Die Querrippenelemente 157 sind voneinander beabstandet in einer Reihe 160 nebeneinander angeordnet, wobei die einzelnen Querrippenelemente 157 mittels eines Mittelstegteils 170 zusätzlich untereinander verbunden sind. Hierdurch wird die Stabilität des Trapezteils 141 signifikant erhöht.
  • Das alternative harte Trapez-Zwischenlagenelement 140 aus den Figuren 3A bis 3C ist bis auf das Mittelstegteil 170 mit dem in den Figuren 2A bis 2D gezeigten harte Trapez-Zwischenlagenelement 40 identisch ausgebildet. Insofern wird auch auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen.
  • Das in den Figuren 4A bis 4D gezeigte weitere mögliche harte Trapez-Zwischenlagenelement 240 kann neben dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement 1 ebenfalls die einzige weitere Komponente des Zwischenbaus 2 des beispielhaft in der Figur 6 gezeigten Schienenbefestigungssystems S zum Befestigen des Schienenelements 3 an dem Betonschwellenelement 4 der Feste-Fahrbahn 5 sein.
  • Das weitere harte Trapez-Zwischenlagenelement 240 ist bis auf sein Trapezteil 241 im Wesentlichen identisch mit den zuvor beschriebenen harten Trapez-Zwischenlagenelementen 40 (Figuren 2A bis 2D) und 140 (Figuren 3A bis 3C). Insofern wird nachfolgend nur auf das unterschiedlich aufgebauten Trapezteil 241 eingegangen und bezüglich des übrigen Aufbaus des weiteren harten Trapez-Zwischenlagenelements 240 auf die vorstehende Beschreibung verwiesen, um auch Wiederholen zu vermeiden.
  • Das Trapezteil 241 des weiteren harten Trapez-Zwischenlagenelements 240 zeichnet sich durch einen Hohlkörper 275 aus, wobei der Hohlkörper 275 einen zweigeteilten Hohlraum 276 aufweist, welcher durch einen stabilisierenden Querinnensteg 277 räumlich unterteilt ist. Durch den Hohlkörper 275 baut das Trapezteil 241 mit weniger Material und das weitere harte Trapez-Zwischenlagenelement 240 dementsprechend leicht. Die beiden Hohlkammern 278 und 279 des zweigeteilten Hohlraums 276 sind hierbei durch sich verstärkte Wandbereiche 280 (nur exemplarisch beziffert) konisch ausgebildet, so dass das Trapezteil 241 trotz des Hohlkörpers 275 sehr stabil ist.
  • Die in den Figuren 5A bis 5D gezeigte erste mögliche Winkelführungsplatte 90 des beispielhaft gezeigten Schienenbefestigungssystems S (vgl. Figur 6) zum Befestigen des Schienenelements 3 an dem Betonschwellenelement 4 der Feste-Fahrbahn 5 eines Gleisbettes (nicht gezeigt) weist an einem Plattenende 91 zwei Materialaussparungen 92 und 93 auf, in welche die zu beschriebenen auskragenden Zahnteile 25, 26 bzw. 27, 28 und 49, 50 bzw. 51, 52 oder 149, 150 bzw. 151, 152, um die entsprechenden Komponenten des Zwischenbaus 2 mit der jeweiligen Winkelführungsplatte 90 formschlüssig besonders innig miteinander zu verzahnen.
  • Die zwei Materialaussparungen 92 und 93 sind hierbei an einer Langseite 94 der Winkelführungsplatte 90 und zudem in den Ecken 95 bzw. 96 der Langseite 94 platziert, so dass die entsprechend komplementär hierzu ausgebildeten auskragenden Zahnteile 25, 26 bzw. 27, 28 und 49, 50 bzw. 51, 52 oder 149, 150 bzw. 151, 152 passgenau in die jeweilige Materialaussparung 92 bzw. 93 eingreifen können.
  • Die Winkelführungsplatte 90 umfasst ein trapezförmiges Keilelement 97, mittels welchem sie in eine weitere Trapezsicke 98 (siehe Figur 6) der Feste-Fahrbahn 5 eingreifen kann.
  • Das in der Figur 6 beispielhaft gezeigten Schienenbefestigungssystems S weist den vorliegenden vorteilhaften Zwischenbau 2 auf, der sich nur aus einem erfindungsgemäßen einzigen elastischen Zwischenlagenelement 101, aus einem erfindungsgemäßen ein Trapezteil 341 umfassenden harten Trapez-Zwischenlagenelement 340 zusammensetzt (vgl. Figuren 1 bis 4).
  • Das harte Trapez-Zwischenlagenelement 340 ist mittels seines Trapezteils 314 in der Trapezsicke 42 des Betonschwellenelements 4 festgelegt, wie zuvor ausführlich beschrieben.
  • Dieses einzige elastische Zwischenlagenelement 101 und dieses harte Trapez-Zwischenlagenelement 340 sind darüber hinaus mit den Winkelführungsplatten 190 in der zuvor beschriebenen Weise (vgl. Figur 5) formschlüssig miteinander verzahnt.
  • Sowohl der Schienenfuß 9 als auch die jeweilige Winkelführungsplatte 190 sind hierbei mittels einer herkömmlichen Spannklemme 11 (nur exemplarisch beziffert) gegenüber dem Betonschwellenelement 4 verspannt.
  • Hierzu ist die Spannklemme 11 (nur exemplarisch beziffert) mittels einer Schraube 13 (nur exemplarisch beziffert) gespannt, welche in einem in das Betonschwellenelement 4 eingebrachten Dübel 12 (nur exemplarisch beziffert) mit Innen- und Außengewinde in bekannter Weise eingeschraubt ist.
  • Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltungen handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    einziges elastisches Zwischenlagenelement
    2
    Zwischenbau
    3
    Schienenelement
    4
    Betonschwellenelement
    5
    feste Fahrbahn
    6
    Querschnitt
    7A
    Längsrichtung
    7B
    Querrichtung
    8
    Längserstreckung
    9
    Schienenfuß
    10
    Unterseite
    11
    Spannklemme
    12
    Dübel
    13
    Schraube
    15
    elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereich
    16
    weniger elastisch ausgestalteten Elastizitätsaußenbereich
    17
    Mittelpunkt
    18
    erster Langseitenrand
    19
    erster Kurzseitenrand
    20
    zweiter Langseitenrand
    21
    zweiter Kurzseitenrand
    22
    Körper
    23
    erste Materialausklinkung
    24
    zweite Materialausklinkung
    25
    erstes auskragendes Zahnteil
    26
    zweites auskragendes Zahnteil
    27
    drittes auskragendes Zahnteil
    28
    viertes auskragendes Zahnteil
    30
    kreisrunde Materialausnehmung
    31
    Oberseite
    32
    Unterseite
    33
    Rand
    40
    hartes Trapez-Zwischenlagenelement
    41
    Trapezteil
    42
    Trapezsicke
    43
    erster Langseitenrand
    44
    zweiter Langseitenrand
    45
    erste Materialausnehmung
    46
    zweite Materialausnehmung
    47
    Richtung
    48
    Längserstreckung
    49
    erstes auskragendes Zahnteil
    50
    zweites auskragendes Zahnteil
    51
    drittes auskragendes Zahnteil
    52
    viertes auskragendes Zahnteil
    54
    Trapezteillängserstreckung
    55
    erster Kurzseitenrand
    56
    zweiter Kurzseitenrand
    57
    Querrippenelemente
    58
    flacher Grundkörper
    59
    trapezförmiger Körper
    60
    in Reihe
    61
    Abstand
    62
    Sockelabschnitt
    63
    Spitze
    64
    Winkel
    65
    erste Flanke
    66
    zweite Flanke
    67
    Flankenwinkel
    90
    Winkelführungsplatte
    91
    Plattenende
    92
    erste Materialaussparung
    93
    zweite Materialaussparung
    94
    Langseite
    95
    erste Ecke
    96
    zweite Ecke
    97
    trapezförmiges Keilelement
    98
    weitere Trapezsicke
    101
    einziges elastisches Zwischenlagenelement
    140
    alternatives hartes Trapez-Zwischenlagenelement
    141
    Trapezteil
    143
    erster Langseitenrand
    144
    zweiter Langseitenrand
    145
    erste Materialausnehmung
    146
    zweite Materialausnehmung
    147
    Richtung
    148
    Längserstreckung
    149
    erstes auskragendes Zahnteil
    150
    zweites auskragendes Zahnteil
    151
    drittes auskragendes Zahnteil
    152
    viertes auskragendes Zahnteil
    154
    Trapezteillängserstreckung
    155
    erster Kurzseitenrand
    156
    zweiter Kurzseitenrand
    157
    Querrippenelemente
    158
    flacher Grundkörper
    159
    trapezförmiger Körper
    160
    in Reihe
    170
    Mittelstegteil
    190
    Winkelführungsplatte
    240
    weiteres alternatives hartes Trapez-Zwischenlagenelement
    241
    Trapezteil
    275
    Hohlkörper
    276
    zweigeteilter Hohlraum
    277
    Querinnensteg
    278
    erste Hohlkammer
    279
    zweite Hohlkammer
    280
    Wandbereiche
    340
    Trapez-Zwischenlagenelement
    341
    Trapezteil
    S
    Schienenbefestigungssystem
    D
    Durchmesser
    d
    Dicke
    h
    Höhe

Claims (16)

  1. System aus wenigstens einem Schienenbefestigungssystem (S) zum Befestigen eines Schienenelements (3) an einer festen Fahrbahn (5) und einer festen Fahrbahn (5), bei welchem zwischen einem Schienenelement (3) und der festen Fahrbahn (5) ein Zwischenbau (2) angeordnet ist, mittels welchem das Schienenelement (3) mit der festen Fahrbahn (5) elastisch wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbau (2) lediglich ein einziges elastisches Zwischenlagenelement (1; 101) umfasst, welches über seinen Querschnitt (6) in Richtung (7A) seiner Längserstreckung (8) und/oder in Richtung (7B) quer zu seiner Längserstreckung (8) eine veränderbare Elastizitätsverteilung aufweist, wobei das einzige elastische Zwischenlagenelement (1; 101) einen sich konzentrisch um einen Mittelpunkt (17) herum angeordneten elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereich (15) aufweist, und die feste Fahrbahn (5) polyvalente Schwellenelemente umfasst, wobei der Zwischenbau (2) des Schienenbefestigungssystems (S) ein mit einem Trapezteil (41; 141; 241; 341) ausgestaltetes hartes Trapez-Zwischenlagenelement (40; 140; 240; 340) umfasst, welches zwischen dem einzigen elastischen Zwischenlagenelement (1; 101) und einem Bauteil (4) der festen Fahrbahn (5) angeordnet ist.
  2. System (S) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige elastische Zwischenlagenelement (1; 101) an wenigstens zwei seiner Ränder (18, 20) jeweils eine längliche Materialausklinkung (23, 24) aufweist.
  3. System (S) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trapezteil (41; 141; 241; 341) des harten Trapez-Zwischenlagenelements (40; 140; 240; 340) der festen Fahrbahn (5) zugewandt ist.
  4. System (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trapezteil (41; 141) einen durch eine Vielzahl an Querrippenelemente (57; 157) erzeugten trapezförmigen Körper (59; 159) aufweist.
  5. System (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das harte Trapez-Zwischenlagenelement (40; 140; 240; 340) an wenigstens zwei seiner Ränder (43, 44, 55, 56; 143, 144, 155, 156) jeweils eine längliche Materialausnehmung (45, 46; 145, 146) aufweist.
  6. System (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das harte Trapez-Zwischenlagenelement (41; 141; 241; 341) an wenigstens zwei seiner Ränder (43, 44, 55, 56; 143, 144, 155, 156) jeweils zwei auskragende Zahnteile (49, 50, 51, 52; 149, 150, 151, 152) aufweist.
  7. System (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenbefestigungssystem (S) eine Winkelführungsplatte (90; 190) umfasst, welche an wenigstens einem Plattenende (91) zwei Materialaussparungen (92, 93) zum Aufnehmen von Zahnteilen (25, 26, 27, 28; 49, 50, 51, 52; 149, 150, 151, 152) aufweist.
  8. System (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige elastische Zwischenlagenelement (1; 101) unmittelbar angrenzend an einer Unterseite (10) des Schienenelements (3) angeordnet ist.
  9. System (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das harte Trapez-Zwischenlagenelement (40; 140; 240; 340) mittels seitlicher Winkelführungsplatten (90) an der festen Fahrbahn (5) festgelegt ist.
  10. System (S) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die längliche Materialausklinkung (23, 24) in Richtung der Längsseitenränder (18 20) des einzigen elastischen Zwischenlagenelements (1) erstreckt.
  11. System nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Trapezteil (41; 141; 241; 341) des harten Trapez-Zwischenlagenelements (40; 140; 240; 340) unterhalb des Schienenelements (4) angeordnet ist.
  12. System nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippenelemente (57; 157) durch einen Mittelstegteil (170) verstärkt sind.
  13. System nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die länglichen Materialausnehmungen (45; 46; 145; 146) in Richtung (47; 147) der Längserstreckung (48; 148) des harten Trapez-Zwischenlagenelements (40; 140; 240; 340) erstrecken.
  14. System nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Materialaussparungen (92; 93) beide an einer Langseite (94) der Winkelführungsplatte (90; 190) angeordnet sind.
  15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Materialaussparungen (92; 93) an Ecken 895; 96) der Winkelführungsplatte (90; 190) angeordnet sind.
  16. System nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige elastische Zwischenlagenelement (1; 101) einen von den Rändern (18; 19; 20; 21) des einzigen elastischen Zwischenlagenelements (1; 101) vollständig beabstandeten elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereich (15) aufweist, wobei insbesondere der Abstand von den Rändern (18; 19; 20; 21) kleiner als 30 mm, vorzugsweise kleiner als 20 mm, ist, ganz besonders bevorzugt ein weniger elastischer ausgestalteter Elastizitätsaußenbereich (16) den elastischer ausgestalteten Elastizitätsinnenbereich (15) vollständig umgibt.
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