EP3235951A1 - Vorrichtung zur befestigung einer schiene für schienenfahrzeuge - Google Patents
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Definitions
- WO 2007/082553 A1 describes a system for fixing a rail in which a rail underlay plate is in each case passed through laterally of an attached rail of screws.
- the screws are anchored in a concrete track and each clamp spring clips on one leg of the rail so that both the rail and the base plate are tensioned down by the screws.
- bracket are also provided which support the base plate only in the transverse direction positively. The brackets themselves are pulled by other screws against the track.
- the holding member can be optimized with respect to its holding function, so that the base plate remains free in its shape.
- the base plate is advantageously made as a molded part. It can be made of metal, in particular steel, or else of another material, such as e.g. Plastic exist.
- the solid track is preferred, but not necessary, made of concrete. In particular, it may be a continuous track, as used in modern designs of a ballastless superstructure.
- an anchor member is generally understood to mean any fastening means capable of being subjected to tension, which engages in the guideway and connects the underlay plate to the guideway.
- Examples of preferred anchor members in the context of the invention are positively held in the driveway with bolts a threaded head, concrete anchors of various types and screws. When using screws as anchor members they can be set for example by means of dowels in a bore of the track.
- the anchor member exercises, for example by means of a nut, direct pressure forces on the pressure surface, so that very high forces based on a frictional engagement between the pressure surface and the track surface can be achieved.
- the frame member supports the base plate in a form-parallel both in a longitudinal direction parallel to the rail and in a direction perpendicular thereto and parallel to the track transverse direction.
- the frame part for example, abut flush in the transverse direction of the base plate and be embraced by protruding pin of the base plate.
- the holding member may comprise an angle guide plate for supporting a tension clamp.
- This allows a flexible configuration with respect to a height adjustment of the holding member.
- a spacer plate for vertical height adjustment of the support member.
- a spacer plate for vertical height adjustment of the base plate is arranged below the base plate.
- a device according to the invention is particularly preferably designed so that the base plate is not penetrated by an anchor member received in the track. This allows a limitation of the forces acting from above on the base plate mounting forces.
- the infrastructure under the device has a flat surface without positively supporting structures. This means considerable savings and simplifications in the construction of the infrastructure and is made possible by the special properties of a device according to the invention.
- the device according to the invention comprises a rail underlay plate or underlay plate 1 for holding a rail 2 mounted thereon.
- the underlay plate 1 is formed as a molded part made of steel.
- the rail 2 follows in the illustration Fig. 1 in a longitudinal direction perpendicular to the plane of the drawing.
- a transverse direction runs horizontally in the plane of the drawing Fig. 1 .
- the weight of a rail vehicle acts in a vertical direction, which in turn is vertical, whereby transverse forces also occur in the transverse direction, for example by cornering.
- the rail 2 has a conventional profile and is located in the region of a switch, so that in addition a further, in the transverse direction adjustable rail 2 'rests on the base plate 1.
- a device according to the invention can also be used outside a switch in the normal track area.
- the exact shape of the base plate 1 can be adapted to the particular use.
- the base plate 1 is arranged on a roadway 3 constructed of concrete.
- the track has a smooth surface without grooves or shoulders, as they are usually provided in the prior art for supporting lateral forces. This allows a cost-effective and simple production of the guideway 3.
- This intermediate plate 4 serves a shock and sound decoupling between the rail 2 and the track 3.
- an optional spacer plate 5 made of metal to compensate for any existing height tolerances of the infrastructure.
- the spacer plate 5 may alternatively be made of plastic.
- the base plate 1 is fixed in position via two retaining members 6. On each side of each of the holding members 6 is positioned in the transverse direction shock-flush in front of a front side of the base plate 1. Thus, the base plate is held in a form-fitting manner in the transverse direction.
- the base plate In the high direction, the base plate is held by clamps 7 of the support members 6, which extend from the support members 6, the ends of the base plate 1, positively held and pressed with defined by the clamps force against the track 3.
- the holding members each comprise a lower frame part 8, whose underside is designed as a defined pressure surface 8a, and with which the frame part rests on the surface of the travel path 3.
- the frame member 8 has a central opening 8b, which is penetrated by a fixable in the usual manner anchor member 9 of the support member 6.
- the anchor member 9 is formed in the present example as a form-fitting anchored in the driveway bolt with a threaded head.
- the anchor member 9 may be formed, for example, as a screw which is anchored via a dowel in the driveway.
- the tension clamp 7 is designed analogously to clamping clamps commonly used in track construction, wherein the exact shape, material thickness and spring constant can be adjusted depending on the design of the base plate. Particularly useful clamps can be used, which correspond to a standard.
- an optional spacer plate 11 is arranged, which allows analogous to the function of the spacer plate 5 a precise height adjustment for tolerance compensation.
- the spacer plate 11 may correspond in thickness to the spacer plate 5, if provided.
- nut and discs 12 are provided with which the tension clamp 7 is tightened.
- the tension clamp 7 is stretched to a stop on the angled guide plate 10.
- the pressing force of the frame part 8 can be arbitrarily selected on the guideway 3 by the tightening torque of the nut 12, without the pressure force of the base plate is further increased.
- the base plate can dodge in the vertical direction, if forces are achieved by vibrations or shocks that exceed the spring force of the clamps 7.
- Occurring transverse forces in the transverse direction are sufficiently supported by the holding members 6 or frame parts 8.
- the size of the pressure surface 8a, the friction coefficient of the pressure surface 8a with the guideway and the tightening torque of the nut 12 are designed accordingly.
- anchor members 9 are used for fixing the base plate to the track 3.
- only two anchor members 9 are used in the transverse direction, namely one at each end of the base plate 1.
- a plurality of anchor members 9 may be provided one behind the other in the longitudinal direction.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung einer Schiene für Schienenfahrzeuge.
-
WO 2007/082553 A1 beschreibt ein System zur Befestigung einer Schiene bei dem eine Schienenunterlagsplatte jeweils seitlich einer aufgesetzten Schiene von Schrauben durchgriffen wird. Die Schrauben sind in einem Fahrweg aus Beton verankert und spannen jeweils Federklemmen auf einen Fuß der Schiene, so dass sowohl die Schiene als auch die Unterlagsplatte durch die Schrauben nach unten gespannt werden. Zur Abstützung seitlich bzw. in Querrichtung wirkender Kräfte sind zudem Haltewinkel vorgesehen, die die Unterlagsplatte nur in der Querrichtung formschlüssig abstützen. Die Haltewinkel ihrerseits werden durch weitere Schrauben gegen den Fahrweg gezogen. -
DE 101 39 198 A1 beschreibt eine Schienenunterlagsplatte, die seitlich von Schrauben durchgriffen wird, wobei Federklemmen zur Festlegung der Schiene an zumindest einer der Schrauben vorgesehen sind. Zudem hat die Unterlagsplatte Vorsprünge, die in korrespondierende Rillen in einem Fahrweg formschlüssig eingreifen, um eine ausreichende seitliche Kraftabstützung zu erzielen. - Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Befestigung einer Schiene für Schienenfahrzeuge anzugeben, die eine einfache Festlegung auf einem Fahrweg ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das Vorsehen eines von der Unterlagsplatte getrennt aufliegenden Halteglieds kann das Halteglied bezüglich seiner Haltefunktion optimiert werden, so dass die Unterlagsplatte an sich in ihrer Formgebung frei bleibt.
- Insbesondere können auf diese Weise Ankerglieder eingespart werden. Allgemein vorteilhaft können bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr als zwei Ankerglieder in einer Querrichtung vorgesehen sein, die in den Fahrweg eingreifen.
- Die Unterlagsplatte ist vorteilhaft als Formteil hergestellt. Sie kann aus Metall, insbesondere Stahl, oder auch aus einem anderen Material wie z.B. Kunststoff bestehen. Der feste Fahrweg besteht bevorzugt, aber nicht notwendig, aus Beton. Es kann sich insbesondere um einen durchgängigen Fahrweg handeln, wie er in modernen Bauformen eines schotterlosen Oberbaus eingesetzt wird.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Halteglied ein Rahmenteil, das eine reibschlüssig auf dem Fahrweg anliegende Druckfläche aufweist. Diese Druckfläche kann nach Größe und Struktur optimal an die erforderlichen Haltekräfte angepasst werden, so dass für die Unterlagsplatte eine größere Freiheit der Ausgestaltung verbleibt.
- Weiterhin bevorzugt ist dabei das Rahmenteil über einen das Rahmenteil durchgreifendes Ankerglied gegen den Fahrweg verspannt. Unter einem Ankerglied wird im Sinne der Erfindung allgemein jedes auf Zug belastbare Befestigungsmittel verstanden, das in den Fahrweg eingreift und die Unterlagsplatte mit dem Fahrweg verbindet. Beispiele für bevorzugte Ankerglieder im Sinne der Erfindung sind formschlüssig in dem Fahrweg gehaltene Bolzen mit einem Gewindekopf, Betonanker verschiedener Bauart und Schrauben. Bei Verwendung von Schrauben als Ankerglieder können diese zum Beispiel mittels Dübeln in einer Bohrung des Fahrwegs festgelegt werden.
- Das Ankerglied übt, zum Beispiel mittels einer Schraubmutter, direkte Druckkräfte auf die Druckfläche aus, so dass sehr hohe Kräfte auf Basis eines Reibschlusses zwischen Druckfläche und Fahrwegoberfläche erzielbar sind.
- Dabei kann vorteilhaft eine Spannklemme gegen das Rahmenteil gespannt sein, wobei die Spannklemme die Unterlagsplatte formschlüssig übergreift und federelastisch in Richtung des Fahrwegs drückt. Dies erlaubt der Unterlagsplatte eine vorteilhafte vertikale Bewegungsmöglichkeit bei entsprechenden Erschütterungen und Schwingungen. Die Andruckkraft der Unterlagsplatte kann dabei über die Auslegung der Spannklemme definiert werden, wobei die Verspannung des Rahmenteils gegenüber dem Fahrweg hierdurch nicht limitiert ist.
- Um eine Position der Schiene in der Ebene parallel zu dem Fahrweg sicherzustellen, ist es vorgesehen dass das Rahmenteil die Unterlagsplatte in sowohl in einer zu der Schiene parallelen Längsrichtung als auch in einer hierzu senkrechten und zu dem Fahrweg parallelen Querrichtung formschlüssig abstützt. Hierzu kann das Rahmenteil zum Beispiel in Querrichtung stoßbündig an der Unterlagsplatte anliegen und von vorragenden Zapfen der Unterlagsplatte umgriffen werden.
- Allgemein vorteilhaft kann das Halteglied eine Winkelführungsplatte zur Abstützung einer Spannklemme umfassen. Dies erlaubt eine flexible Ausgestaltung bezüglich einer Höhenanpassung des Halteglieds. Im Interesse einer einfachen Realisierung kann dabei unterhalb der Winkelführungsplatte eine Distanzplatte zur vertikalen Höheneinstellung des Halteglieds angeordnet sein.
- Um die Unterlagsplatte einer jeweiligen Einbausituation anzupassen und um die bei einem festen Fahrweg häufig großen Toleranzen auszugleichen ist es vorteilhaft vorgesehen, dass unterhalb der Unterlagsplatte eine Distanzplatte zur vertikalen Höheneinstellung der Unterlagsplatte angeordnet ist.
- Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass unterhalb der Unterlagsplatte zumindest eine Zwischenplatte aus einem gering steifen Material zur Dämpfungszwecken angeordnet ist. Dies erlaubt eine einfache und effektive Schalldämmung. Insbesondere erlaubt es die erfindungsgemäße Konstruktion, dass die Zwischenplatte nicht den hohen Anpresskräften eines Ankerglieds ausgesetzt ist. Ein gering steifes Material im vorliegenden Sinn ist zum Beispiel ein Kunststoff mit einer statischen Steifigkeit von weniger als 200 kN/mm.
- Gemäß den vorstehend beschriebenen Vorzügen ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung besonders bevorzugt so ausgelegt, dass die Unterlagsplatte nicht von einem in dem Fahrweg aufgenommenen Ankerglied durchgriffen wird. Dies erlaubt eine Begrenzung der von oben auf die Unterlagsplatte wirkenden Montagekräfte.
- Besonders vorteilhaft hat der Fahrweg unter der Vorrichtung eine ebene Oberfläche ohne formschlüssig abstützende Strukturen. Dies bedeutet erhebliche Einsparungen und Vereinfachungen beim Bau des Fahrwegs und wird durch die besonderen Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht.
- Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
- Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. -
Fig. 2 zeigt eine explodierte räumliche Ansicht der Vorrichtung ausFig. 1 . -
Fig. 3 zeigt eine räumliche Detailansicht der Vorrichtung ausFig. 1 . - Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Schienenunterlagsplatte bzw. Unterlagsplatte 1 zur Halterung einer darauf angebrachten Schiene 2. Die Unterlagsplatte 1 ist als Formteil aus Stahl ausgebildet.
- Im Sinne der Erfindung verläuft die Schiene 2 in der Darstellung nach
Fig. 1 in einer Längsrichtung, die senkrecht zu der Zeichnungsebene steht. Eine Querrichtung verläuft waagerecht in der Zeichnungsebene vonFig. 1 . Die Gewichtskraft eines Schienenfahrzeugs wirkt in einer hierzu wiederum senkrechten Hochrichtung, wobei auch Querkräfte in der Querrichtung auftreten, zum Beispiel durch Kurvenfahrten. - Vorliegend hat die Schiene 2 ein übliches Profil und befindet sich im Bereich einer Weiche, so dass zudem eine weitere, in Querrichtung verstellbare Schiene 2' auf der Unterlagsplatte 1 aufliegt.
- Grundsätzlich kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch außerhalb einer Weiche im normalen Gleisbereich eingesetzt werden. Die genaue Formgebung der Unterlagsplatte 1 kann dabei an die jeweilige Verwendung angepasst sein.
- Die Unterlagsplatte 1 ist auf einem aus Beton gebauten Fahrweg 3 angeordnet. Der Fahrweg hat vorliegend eine glatte Oberfläche ohne Rillen oder Schultern, wie sie meist im Stand der Technik zur Abstützung von Querkräften vorgesehen sind. Dies erlaubt eine kostengünstige und einfache Anfertigung des Fahrwegs 3.
- Die Schiene 2 ist über Schienenhalteglieder 1 a an der Unterlagsplatte 1 festgelegt. Dabei ist der Schienenfuß durch übliche Spannklemmen oder Spannbügel (nicht dargestellt) gegen die Unterlagsplatte 1 verspannt. Zur Festlegung der Schiene 2 an der Unterlagsplatte 1 gegebenenfalls verwendete Schrauben durchgreifen die Unterlagsplatte nicht bzw. sind nicht in dem Fahrweg 3 verankert.
- Zwischen der Unterlagsplatte 1 und dem Fahrweg befindet sich eine Zwischenplatte 4 aus einem gering steifen Material, vorliegend ein Kunststoff mit einer statischen Steifigkeit von <= 200 kN/mm. Diese Zwischenplatte 4 dient einer Stoß- und Schallentkopplung zwischen der Schiene 2 und dem Fahrweg 3.
- Ferner befindet sich unter der Zwischenplatte 4 noch eine optionale Distanzplatte 5 aus Metall, um eventuell vorliegende Höhentoleranzen des Fahrwegs auszugleichen. Die Distanzplatte 5 kann alternativ auch aus Kunststoff bestehen.
- Die Unterlagsplatte 1 wird über zwei Halteglieder 6 in ihrer Position fixiert. Auf jeder Seite ist jeweils eines der Halteglieder 6 in der Querrichtung stoßbündig vor einer Stirnseite der Unterlagsplatte 1 positioniert. Somit ist die Unterlagsplatte in Querrichtung formschlüssig gehalten.
- Zudem Umgreifen vorragende Zapfen 1 b der Unterlagsplatte 1 die Halteglieder, so dass auch eine formschlüssige Abstützung in der Längsrichtung erfolgt.
- In der Hochrichtung wird die Unterlagsplatte durch Spannklemmen 7 der Halteglieder 6, die ausgehend von den Haltegliedern 6 die Enden der Unterlagsplatte 1 übergreifen, formschlüssig gehalten und mit durch die Spannklemmen definierter Kraft gegen den Fahrweg 3 gedrückt.
- Die Halteglieder umfassen jeweils ein unteres Rahmenteil 8, dessen Unterseite als definierte Druckfläche 8a ausgebildet ist, und mit der das Rahmenteil auf der Oberfläche des Fahrwegs 3 aufliegt.
- Das Rahmenteil 8 hat eine zentrale Durchbrechung 8b, die von einem in dem Fahrweg auf übliche Weise festlegbaren Ankerglied 9 des Halteglieds 6 durchgriffen wird. Das Ankerglied 9 ist im vorliegenden Beispiel als formschlüssig in dem Fahrweg verankerter Bolzen mit einem Gewindekopf ausgebildet. Alternativ kann das Ankerglied 9 zum Beispiel auch als Schraube ausgebildet sein, die über einen Dübel in dem Fahrweg verankert ist.
- Über dem Rahmenteil 8 ist eine ebenfalls von dem Ankerglied 9 durchgriffene Winkelführungsplatte 10 des Halteglieds 6 angeordnet, die der definierten Führung und Abstützung der Spannklemme 7 dient. Die Spannklemme 7 ist analog zu im Gleisbau üblich verwendeten Spannklemmen ausgebildet, wobei die genaue Form, Materialstärke und Federkonstante je nach Auslegung der Unterlagsplatte angepasst sein können. Besonders zweckmäßig können Spannklemmen verwendet werden, die einer üblichen Norm entsprechen.
- Zwischen dem Rahmenteil 8 und der Winkelführungsplatte 10 ist eine optionale Distanzplatte 11 angeordnet, die analog zu der Funktion der Distanzplatte 5 eine genaue Höhenanpassung zum Toleranzausgleich ermöglicht. Im Regelfall kann die Distanzplatte 11 in Ihrer Dicke der Distanzplatte 5 entsprechen, sofern vorgesehen.
- An dem Ankerglied 9 sind Mutter und Scheiben 12 vorgesehen, mit denen die Spannklemme 7 angezogen wird. Dabei wird die Spannklemme 7 bis zu einem Anschlag an der Winkelführungsplatte 10 gespannt. Hierdurch kann die Andruckkraft des Rahmenteils 8 auf den Fahrweg 3 beliebig durch das Anzugsmoment der Mutter 12 gewählt werden, ohne dass die Andruckkraft der Unterlagsplatte weiter erhöht wird.
- Entsprechend kann die Unterlagsplatte in der Hochrichtung ausweichen, sofern durch Schwingungen oder Stöße Kräfte erreicht werden, die die Federkraft der Spannklemmen 7 übersteigen.
- Auftretende Querkräfte in der Querrichtung sind durch die Halteglieder 6 bzw. Rahmenteile 8 ausreichend abgestützt. Hierzu werden die Größe der Druckfläche 8a, der Reibungskoeffizient der Druckfläche 8a mit dem Fahrweg und das Anzugsmoment der Mutter 12 entsprechend ausgelegt.
- Vorliegend werden genau zwei Ankerglieder 9 zur Festlegung der Unterlagsplatte an dem Fahrweg 3 verwendet. Insbesondere werden in der Querrichtung nur zwei Ankerglieder 9 verwendet, nämlich einer an jedem Ende der Unterlagsplatte 1. Je nach Ausdehnung der Unterlagsplatte in der Längsrichtung können in der Längsrichtung auch mehrere Ankerglieder 9 hintereinander vorgesehen sein.
-
- 1
- Unterlagsplatte
- 1a
- Schienenhalteglied
- 1b
- Zapfen
- 2
- Schiene
- 2'
- Schiene (Weichenzunge)
- 3
- Fahrweg
- 4
- Zwischenplatte
- 5
- Distanzplatte
- 6
- Halteglied
- 7
- Spannklemme
- 8
- Rahmenteil
- 8a
- Druckfläche des Rahmenteils
- 8b
- Durchbrechung des Rahmenteils
- 9
- Ankerglied
- 10
- Winkelführungsplatte
- 11
- Distanzplatte
- 12
- Mutter, Scheiben
Claims (11)
- Vorrichtung zur Befestigung einer Schiene (2) für Schienenfahrzeuge, umfassend
eine insbesondere als Formteil aus Metall ausgebildete Unterlagsplatte (1), die an einem festen Fahrweg (3), insbesondere aus Beton, lösbar festgelegt ist,
wobei die Schiene (2) an der Unterlagsplatte (1) durch Schienenhalteglieder (1 a) festgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Unterlagsplatte (1) zu ihrer Festlegung mittels eines getrennt zu der Unterlagsplatte (1) auf dem Fahrweg (3) aufliegenden Halteglieds (6) von oben kraftbeaufschlagt ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (6) ein Rahmenteil (8) aufweist, das eine reibschlüssig auf dem Fahrweg (3) anliegende Druckfläche (8a) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (8) über ein das Rahmenteil (8) durchgreifendes Ankerglied (9) gegen den Fahrweg (3) verspannt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannklemme (7) gegen das Rahmenteil (8) gespannt ist, wobei die Spannklemme (7) die Unterlagsplatte (1) formschlüssig übergreift und federelastisch in Richtung des Fahrwegs (3) drückt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (8) die Unterlagsplatte (1) in sowohl in einer zu der Schiene (2) parallelen Längsrichtung als auch in einer hierzu senkrechten und zu dem Fahrweg parallelen Querrichtung formschlüssig abstützt.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (6) eine Winkelführungsplatte (10) zur Abstützung einer Spannklemme (7) umfasst.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Winkelführungsplatte (10) eine Distanzplatte (11) zur vertikalen Höheneinstellung des Halteglieds (6) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Unterlagsplatte (1) eine Distanzplatte (5) zur vertikalen Höheneinstellung der Unterlagsplatte (1) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Unterlagsplatte (1) zumindest eine Zwischenplatte (4) aus einem gering steifen Material zur Dämpfungszwecken angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlagsplatte (1) nicht von einem in dem Fahrweg (3) aufgenommenen Ankerglied durchgriffen wird.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrweg (3) unter der Vorrichtung eine ebene Oberfläche ohne formschlüssig abstützende Strukturen aufweist.
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