EP3485089B1

EP3485089B1 - Dämpfungsanordnung für gleise

Info

Publication number: EP3485089B1
Application number: EP17754252.9A
Authority: EP
Inventors: Matthias Klug; Bernd Pahl
Original assignee: Sealable Solutions GmbH
Current assignee: Sealable Solutions GmbH
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2022-04-27
Anticipated expiration: 2037-07-11
Also published as: AU2017295144A1; DE102016112720A1; CN109642399A; PL3485089T3; WO2018010740A1; CA3030436A1; AU2017295144B2; EP3485089A1; US11136725B2; US20200208354A1; HRP20220880T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsanordnung für Gleise zur Befahrung durch Schienenfahrzeuge mit Spurkranzrädern, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie die Verwendung eines Seitenprofils in einer Dämpfungsanordnung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Dämpfungsanordnungen für Gleise mit beispielsweise Rillen- und Vignolschienen sind grundsätzlich bekannt. Derartige Anordnungen umfassen in der Regel seitlich an den Schienen anliegende Dämpfungsprofile. Aus der WO 2001/014642 A1 ist beispielsweise ein Dämpfungsprofil bekannt, das in Gebrauchsstellung die Schienenkammern nur teilweise ausfüllt und nach der von dem Schienensteg abgewandten Seite offen lässt, und bei dem der unmittelbar an der Unterseite des Schienenkopfes anbringbare oder befindliche Bereich des Dämpfungsprofils gegen den Schienenkopf hin elastisch nachgiebig ist. Das Dämpfungsprofil sorgt sowohl für eine Geräuschdämpfung als auch für eine elektrische Isolierung der Rillenschiene. Dämpfungsanordnungen sind auch aus der CN 103452016 A , EP 1518963 B1 , DE 4322468 A1 , EP 0692572 A1 , US 5464152 A , DE 19646133 A1 , WO 2001/083889 A1 , DE 197 06 936 A1 , DE 8520560 U1 , DE 8811396 U1 , DE 3345388 A1 , DE 10302521 A1 , DE 19939838 A1 , US 2003/0168519 A1 und US 4606498 A bekannt.
Bei bekannten Dämpfungsanordnungen, insbesondere solchen, bei denen die Schienen in Beton, Asphalt etc, eingebettet sind, wie beispielsweise bei Straßenbahnschienen, wird häufig ein Schienenlängsverguss (SLV) verwendet. Dabei handelt es sich um eine elastische Masse, die in eine seitlich entlang den Schienen vorgesehene Fuge gegossen wird. Die SLV-Fuge dient als Arbeitsfuge zwischen der sich bewegenden Schiene und dem starren Umgebungsmaterial, und dazu, zu verhindern, dass die Radbandage der Straßenbahn auf dem harten Umgebungsmaterial läuft. Zur Herstellung der SLV-Fuge wird nach dem Einbringen des starren Umgebungsmaterials (Beton, Asphalt etc.) in einem zusätzlichen Arbeitsgang auf der Baustelle eine Fuge in der Breite der überstehenden Radbandage gefräst und vergossen. Dieser zusätzliche Arbeitsgang kostet Zeit und Geld. Darüber hinaus sind derartige SLV-Fugen wartungsintensiv und beispielsweise aufgrund der Einwirkung widriger Witterungsbedingungen oder des Individualverkehrs (LKW, Busse etc.) wenig beständig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dämpfung von Schienen zu ermöglichen, die die obigen Nachteile vermeidet, insbesondere weniger Arbeits- und Wartungsaufwand erfordert.
In einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Dämpfungsanordnung für Gleise zur Befahrung durch Schienenfahrzeuge mit Spurkranzrädern, umfassend

a. eine Schiene mit
- einem Schienenkopf, einem Schienensteg und einem Schienenfuß,
- wobei die Schiene (2) eine vom Gleisinneren abgewandte Außenseite aufweist, und der Schienenkopf eine vom Gleisinneren abgewandte seitliche äußere Schienenkopfflanke und eine vom Gleisinneren abgewandte äußere Schienenkopfunterseite aufweist, und
b. ein an der vom Gleisinneren abgewandten Außenseite der Schiene angeordnetes äußeres Seitenprofil aus elastomerem Material, das wenigstens im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke und im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite an der Außenseite der Schiene anliegt,

Die erfindungsgemäße Dämpfungsanordnung ermöglicht eine wirksame Dämpfung von Gleisen mit beispielsweise Vignol- oder Rillenschienen, insbesondere solchen, die in einen starren Untergrund, beispielsweise Beton oder Asphalt, eingebettet werden. Die Dämpfungsanordnung sieht ein Seitenprofil, d.h. ein seitlich der Schiene angeordnetes Dämpfungsprofil vor, das so ausgestaltet ist, dass es die Funktion des Schienenlängsvergusses übernehmen kann, so dass auf dessen Einsatz ganz verzichtet werden kann. Das Dämpfungsprofil fängt einerseits die Bewegungen der Schiene auf, die beispielsweise durch das die Schiene befahrende Schienenfahrzeug oder durch den die Schiene überfahrenden Individualverkehr (PKW, Busse, LKW) hervorgerufen werden, andererseits sorgt es bei entsprechender Bemaßung dafür, dass die Radbandage des die Schiene befahrenden Schienenfahrzeugs, z.B. der Straßenbahn, nicht auf dem harten Umgebungsmaterial läuft, sondern, bei entsprechender Abnutzung des Schienenkopfes, auf der Oberkante des Seitenprofils. Die Breite des Dämpfungsprofils kann im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke, insbesondere des dort vorgesehenen schienenfernen massiven Bereichs, entsprechend an die Radbandage bzw. an deren über die äußere Schienenkopfflanke überstehenden Teil angepasst werden. Die Oberkante des Seitenprofils kann somit so ausgestaltet werden, dass es immer breit genug ist, damit das Rad beim Abfahren der Schiene auf dem Seitenprofil läuft und der Abrieb gleich der Schiene erfolgt. Durch den Verzicht auf den Schienenlängsverguss entfällt der bislang erforderliche Arbeitsgang zum Fräsen der Fuge und Gießen des Vergussmaterials, wodurch sich eine Zeitund Kostenersparnis ergibt. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Lösung weniger wartungsintensiv.
Unter einer "Schiene" wird hier eine Bahnschiene, beispielsweise eine Rillenschiene, Vignolschiene oder Kranschiene verstanden.
Der Ausdruck "schienennah" bedeutet hier in unmittelbarer Nähe zur Schiene bzw. zur Schiene hin orientiert, während "schienenfern" von der Schiene entfernt bzw. von der Schiene weg orientiert bedeutet. Ein "schienennaher Bereich" in Bezug auf ein Seitenprofil ist beispielsweise ein Bereich, der unmittelbar oder nahe an der Schiene liegt, während ein "schienenferner Bereich" des Seitenprofils ein Bereich ist, der von der Schiene beabstandet, beispielsweise am äußeren Rand des Seitenprofils angeordnet ist oder diesen äußeren Rand bildet.
Die Begriffe "außen" und "innen" in Bezug auf die erfindungsgemäße Dämpfungsanordnung beziehen sich auf die übliche Gleiskonstruktion mit zwei parallel verlaufenden Schienen und einem dazwischen liegenden Gleisinneren. Die Begriffe "außen", "äußere" etc. bezeichnen somit eine Orientierung vom Gleisinneren weg. Der Begriff "äußeres Seitenprofil" bezeichnet daher ein Seitenprofil an der Außenseite einer Schiene, d.h. der vom Gleisinneren abgewandten Seite der Schiene. Der Begriff "inneres Seitenprofil" bezeichnet ein Seitenprofil, das auf der zum Gleisinneren orientierten Seite angeordnet ist. Entsprechend bezeichnet der Begriff "äußere Schienenkopfflanke" eine vom Gleisinneren wegweisende Flanke des Schienenkopfes, der Begriff "äußere Schienenkopfunterseite" jene Unterseite des Schienenkopfes, die auf der dem Gleisinneren gegenüberliegenden Seite der Schiene liegt. Zum Gleisinneren sind regelmäßig auch die Spurkränze der Spurkranzräder von Schienenfahrzeugen orientiert.
Unter einem "Spurkranzrad" wird hier ein Rad verstanden, das einen randständig an der Radscheibe über eine Lauffläche eines Rades vorstehenden Spurkranz aufweist. Die Lauffläche wird hier auch als "Radbandage" bezeichnet.
Die Hohlräume in dem elastomeren Material sind vorzugsweise gas-, beispielsweise luftgefüllt, und können bei Kompression verformt bzw. zusammengepresst werden, so dass durch Kompression des Seitenprofils elastomeres Material zumindest in einen Teil der Hohlräume verdrängt wird. Die Hohlräume können beispielsweise im Profilquerschnitt oval oder längsoval und beispielsweise 4 bis 6 mm breit und 10 bis 20 mm lang sein. Die Hohlräume können insbesondere im schienennahen Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke in horizontaler Richtung auch in zwei oder mehr Reihen angeordnet sein. Die Hohlräume erstrecken sich vorzugsweise in Profillängsrichtung, so dass sie entsprechende Längskanäle bilden. Unter "Profillängsrichtung" wird die Längsrichtung des Seitenprofils verstanden, also die Richtung parallel zum Schienenverlauf. Die Höhlungen sind vorzugsweise so angeordnet, dass in Richtung quer zur Längsrichtung des äußeren Seitenprofils, also in Richtung von der Schiene weg zum starren Umgebungsmaterial hin, durch den elastisch nachgiebigen Bereich verlaufende Stege aus massivem Profilmaterial gebildet sind. Zusammen mit den Höhlungen bewirken die Stege eine Ableitung der auf die Schiene einwirkenden Kräfte, ohne den Kontaktbereich zum Umgebungsmaterial unter wesentliche Druckbeanspruchung oder Bewegung zu setzen. Der massive Bereich im schienenfernen Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke ist ohne Hohlräume ausgebildet und von entsprechender Shore-Härte. Der massive Bereich, der vorzugsweise direkt an das Umgebungsmaterial, z.B. den umgebenden Beton, anschließt und gegebenenfalls auch durch geeignete Maßnahmen, z.B. Verzahnungen, Fasern, Verklebungen etc., damit verbunden sein kann, weist vorzugsweise einen größeren Querschnitt auf als der elastisch nachgiebige Bereich.
Das äußere Seitenprofil weist im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke einen größeren Querschnitt auf als im Bereich der Schienenkopfunterseite, verjüngt sich also zur Schienenkopfunterseite hin.
Es ist bevorzugt, dass das äußere Seitenprofil im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke, im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite und im Bereich des Schienenstegs an der Außenseite der Schiene anliegt. Das Seitenprofil liegt vorzugsweise auch an zumindest einem Teil des Schienenfußes an. Es kann auch so ausgestaltet sein, dass es den Schienenfuß von oben umgreift.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung weist das äußere Seitenprofil im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke eine Breite W auf, die mindestens dem maximalen Überstand X einer Randbandage eines Spurkranzrades über die seitliche äußere Schienenkopfflanke hinaus entspricht. Die Breite W ist somit vorzugsweise mindestens so groß, dass der überstehende Teil der Randbandage bei entsprechendem Ablauf der Schiene auf der Oberkante des äußeren Seitenprofils, und nicht auf dem harten Umgebungsmaterial, z.B. dem umgebenden Beton oder Asphalt, läuft.
Die Anpassung der Breite W erfolgt vorzugsweise durch entsprechende Ausweitung des massiven Bereichs nach außen hin, d.h. in die vom Gleisinneren abgewandte Richtung. Es ist bevorzugt, wenn im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke der schienenferne massive Bereich eine größere Ausdehnung hat als der schienennahe elastisch nachgiebige Bereich.
In dem massiven Bereich kann beispielsweise eine nach oben offene Ausnehmung vorgesehen sein, in der beispielsweise elektrische Einrichtungen, beispielsweise Signaleinrichtungen, zum Beispiel LEDs, angeordnet sein können. Die sichtbare Oberfläche des massiven und ggfs. auch des elastisch nachgiebigen Bereichs kann auch farbig ausgestaltet sein, beispielsweise auch mit einer nachleuchtenden Farbe.
Bei der Schiene kann es sich beispielsweise um eine Vignol-, Kran- oder Rillenschiene handeln. Im Falle einer im Wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildeten Schiene, z.B. einer Vignol- oder Kranschiene, kann die Dämpfungsanordnung ein inneres Seitenprofil aufweisen, das im Wesentlichen zu dem äußeren Seitenprofil achsensymmetrisch ist. Das ist jedoch nicht erforderlich. Vielmehr kann auf der Innenseite einer solchen Schiene auch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Seitenprofil angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung ist die Schiene als Rillenschiene ausgebildet. Der Schienenkopf einer solchen Rillenschiene umfasst eine Fahrschiene mit einem Fahrschienenkopf und eine Leitschiene mit einem Leitschienenkopf sowie eine zwischen Fahrschiene und Leitschiene gebildete Rille. Die Leitschiene, die einstückig mit der Fahrschiene oder als separates mit der Fahrschiene verbindbares Element ausgebildet sein kann, ist zum Gleisinneren gerichtet. Diese Ausführungsform umfasst neben dem äußeren Seitenprofil ein inneres, d.h. zum Gleisinneren gerichtetes, Seitenprofil aus elastomerem Material, das wenigstens im Bereich seitlich der Leitschienenflanke und im Bereich unterhalb der Leitschiene an der Schiene anliegt, und wobei das innere Seitenprofil im Bereich unterhalb der Leitschiene und im Bereich seitlich der Leitschienenflanke einen elastisch nachgiebigen Bereich aufweist. Der elastisch nachgiebige Bereich ist ein Bereich mit Höhlungen in dem elastomeren Material, wobei die Höhlungen im Bereich seitlich der Leitschienenflanke vorzugsweise horizontal zwei- oder mehrreihig angeordnet sind.
Das äußere und/oder innere Seitenprofil bestehen vorzugsweise aus einem vorzugsweise elektrisch isolierenden elastomeren Material, bevorzugt aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Naturkautschuk (NR), einer Naturkautschuk-Butylkautschuk-Mischung (NR/BR) oder aus Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM).
Es ist bevorzugt, dass sich der Querschnitt des äußeren und/oder inneren Seitenprofils zum Schienenfuß hin vermindert. Beide Seitenprofile verjüngen sich somit in Richtung des Schienenfußes.
Ferner ist bevorzugt, dass das äußere und/oder innere Seitenprofil die zugehörige Schienenkammer nicht vollständig ausfüllt. Das äußere und/oder innere Seitenprofil weist im Bereich der zugehörigen Schienenkammern daher einen vergleichsweise geringen Querschnitt auf. Das äußere und/oder innere Seitenprofil ist daher besonders bevorzugt streifenförmig ausgebildet und an die Kontur der Schiene anlegbar. "Streifenförmig" heißt hier, dass das Seitenprofil im Wesentlichen flächig ausgebildet ist und eine vergleichsweise geringe Dicke aufweist. Ein solches Seitenprofil ist vergleichsweise leicht herstellbar und das Wickeln des Profils ist ebenfalls erleichtert, wodurch Verformungen verhindert und die Bereitstellung größerer und kostengünstigerer Längen ermöglicht wird. Darüber hinaus erleichtert eine solche Ausgestaltung die Anpassung an die Schienenkontur.
Um die Anpassung an die Schienenkontur weiter zu erleichtern, weist das äußere und/oder innere Seitenprofil in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung mindestens eine Knickriefe auf. Es kann sich hierbei um eine Einkerbung des Seitenprofils handeln, so dass der Querschnitt des Längsprofils vermindert und auf diese Weise ein Biegen bzw. Knicken erleichtert ist. Möglich ist aber auch, in Bereichen, die gebogen bzw. geknickt werden müssen, ein weicheres Material vorzusehen.
Das äußere und/oder innere Seitenprofil kann aus mehreren getrennten Teilen bestehen. Bevorzugt ist jedoch, dass das äußere und/oder innere Seitenprofil einstückig ausgebildet ist. Das schließt allerdings nicht aus, dass das äußere und/oder innere Seitenprofil in sich unterschiedliche Materialien aufweisen kann und beispielsweise mittels Koextrusion dieser unterschiedlichen Materialien hergestellt ist.
Das äußere und/oder innere Seitenprofil können den jeweiligen Seitenbereich, d.h. die Außenoder Innenseite der Schiene im Wesentlichen vollständig bedecken. Dadurch bedeckt das Seitenprofil im Wesentlichen die Bereiche der Schiene, die in horizontale Richtung weisen. In diesem bevorzugten Fall liegt das äußere und/oder innere Seitenprofil so an der Schiene an, dass deren seitliche Oberflächen im Wesentlichen vollständig bedeckt sind. Auf diese Weise können die seitlichen Oberflächen der Schiene gegenüber Feuchtigkeit etc. isoliert werden.
Das äußere und/oder innere Seitenprofil können insbesondere im Bereich des Schienenkopfes und/oder der Leitschiene, d.h. im Bereich seitlich und unterhalb des Schienenkopfes bzw. der Leitschiene über Fasern, die fest mit dem Seitenprofil verbunden sind und über die Seitenprofiloberfläche hinausstehen, im Umgebungsmaterial, z.B. Beton oder Asphalt, verankert sein. Die Fasern können direkt in das Profilmaterial eingebettet sein oder in eine auf der Profiloberfläche angeordneten Klebschicht eingebettet sein. Die Fasern können beispielsweise mittels elektrostatischer Beflockung mit dem Profil verbunden werden. Die Fasern können beispielsweise aus Metall, Glas, Baumwolle oder Kunststoff, beispielsweise aus Polyamid, Polyester oder Aramid, bestehen. Bevorzugt weisen die Fasern im Wesentlichen die gleiche Länge auf. Geeignete Faserlängen können vom Fachmann einfach ermittelt werden. Die Faserlänge kann zum Beispiel 0,5-12 mm, bevorzugt 1-10, 1-7, 1-5, 1-4 oder 1-3 mm betragen. Anzahl, Art, Querschnitt, Länge und Eindringtiefe der Fasern können vom Fachmann abhängig vom jeweiligen Zweck und unter Berücksichtigung der zu erwartenden bzw. aufzufangenden Kräfte ausgewählt bzw. angepasst werden. Die Verbindung zwischen dem äußeren und/oder inneren Seitenprofil und dem Umgebungsmaterial mittels Fasern muss nicht so erfolgen, dass jede der Fasern an einem Ende mit dem äußeren und/oder inneren Seitenprofil und dem anderen Ende im Umgebungsmaterial verankert ist. Vielmehr besteht auch die Möglichkeit, dass mit dem äußeren oder inneren Seitenprofil verbundene Fasern und mit dem Umgebungsmaterial verbundene Fasern nach Art eines Vlieses indirekt über weitere Fasern verbunden sind, so dass zwischen dem Seitenprofil und der Umgebung ein Faservlies angeordnet ist.
Das äußere Seitenprofil fluchtet bevorzugt mit seiner quer zum Schienensteg verlaufenden oberen Oberfläche im Wesentlichen mit der Schienenkopfoberfläche. Die obere Oberfläche liegt daher bevorzugt im Wesentlichen in der Ebene der von der Radbandage eines Spurkranzrades zu befahrenden Schienenkopfoberfläche. Der Ausdruck, wonach die obere Oberfläche des äußeren Seitenprofils "im Wesentlichen in der Ebene der Schienenkopfoberfläche" liegt, kann hier auch bedeuten, dass die obere Oberfläche knapp unter- oder oberhalb der Schienenkopfoberfläche liegt. Besonders bevorzugt liegt die obere Oberfläche des äußeres Seitenprofils im Wesentlichen sowohl in der Ebene der Schienenkopfoberfläche (im Fall einer Rillenschiene in der Ebene der Oberfläche des Fahrschienenkopfes) als auch im Wesentlichen in der Ebene der Oberfläche des Umgebungsmaterials. Entsprechendes gilt vorzugsweise auch für das innere Seitenprofil.
Es können auch, insbesondere im Bereich des Schienenkopfes und/oder der Leitschiene, Bewehrungen, beispielsweise Stahlbleche, Lochbleche etc. vorgesehen sein, die das Profil stützen bzw. einfassen.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines Seitenprofils aus elastomerem Material als äußeres Seitenprofil für eine Schiene von Gleisen zur Befahrung durch Schienenfahrzeuge mit Spurkranzrädern in einer Dämpfungsanordnung nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Schiene i) einen eine seitliche äußere Schienenkopfflanke und eine äußere Schienenkopfunterseite aufweisenden Schienenkopf, ii) einen Schienensteg, iii) einen Schienenfuß und iv) eine vom Gleisinneren abgewandte Außenseite aufweist, und wobei das Seitenprofil dahingehend ausgestaltet ist, wenigstens im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke und im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite an der Außenseite der Schiene angelegt zu werden, und wobei das Seitenprofil in im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite und in dem an der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke anzulegenden Bereich einen schienennah zu liegen kommenden gegen den Schienenkopf hin elastisch nachgiebigen Bereich mit Höhlungen in dem elastomeren Material und in dem an der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke anzulegenden Bereich einen schienenfern zu liegen kommenden massiven Bereich aufweist, wobei der elastisch nachgiebige Bereich und der massive Bereich aus demselben elastomeren Material bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Seitenprofil im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke einen größeren Querschnitt aufweist als im Bereich der Schienenkopfunterseite.
Das Seitenprofil ist dahingehend angepasst und ausgestaltet, um vorteilhaft als äußeres Seitenprofil in einer Dämpfungsanordnung nach dem ersten Aspekt der Erfindung eingesetzt zu werden.
Bevorzugt sind bei dem Seitenprofil die Höhlungen des elastisch nachgiebigen Bereichs, der im Bereich der seitlichen Schienenkopfflanke zu liegen kommt, in horizontaler Richtung mindestens zweireihig angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Höhlungen des elastisch nachgiebigen Bereichs so angeordnet, dass in Richtung quer zur Längsrichtung des Seitenprofils durch den elastisch nachgiebigen Bereich verlaufende Stege aus massivem Profilmaterial verbleiben.
Vorzugsweise weist der im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke zu liegen kommende massive Bereich eine Ausdehnung z auf, die größer ist als die Ausdehnung y des im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke zu liegen kommenden elastisch nachgiebigen Bereichs.
Bevorzugt ist ferner, dass

a. das Seitenprofil aus einem vorzugsweise elektrisch isolierenden elastomeren Material besteht, bevorzugt aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Naturkautschuk (NR), einer Naturkautschuk-Butylkautschuk-Mischung (NR/BR) oder aus Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM), und/oder
b. der Querschnitt des Seitenprofils sich zu dem zum Schienenfuß hin zu liegen kommenden Ende hin vermindert, und/oder
c. das Seitenprofil so ausgestaltet ist, dass es die Schienenkammer, in der das äußere Seitenprofil anzuordnen ist, nicht vollständig ausfüllt, und/oder
d. das Seitenprofil streifenförmig ausgebildet und an die Kontur der Schiene anlegbar ist, und/oder
e. das Seitenprofil einstückig ausgebildet ist, und/oder
f. das Seitenprofil mindestens eine Knickriefe aufweist, und/oder
g. das Seitenprofil die Außenseite der Schiene im Wesentlichen vollständig bedeckt, und/oder
h. das Seitenprofil in seinem massiven Bereich eine nach oben offene Ausnehmung zur Aufnahme von elektrischen Einrichtungen aufweist, und/oder
i. das Seitenprofil mindestens im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke und im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite schienenfern Verzahnungen und/oder Fasern aufweist, über die das äußere Seitenprofil mit einem starren Umgebungsmaterial kraftschlüssig verbindbar ist.

Die Formulierung, wonach das Seitenprofil mit einem starren Umgebungsmaterial kraftschlüssig verbindbar ist, bezieht sich darauf, dass die Verzahnungen oder Fasern in ein zunächst fließfähiges und dann zu einem starren Material aushärtendes Material, z.B. Beton, eingebettet werden können.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren zu bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung rein zu Veranschaulichungszwecken näher erläutert.

Fig. 1 Dämpfungsanordnung gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 2 Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung.
Fig. 3 bis 7 Schnittansichten weiterer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung.

Figur 1 zeigt eine Querschnittansicht eines Teils einer gattungsgemäßen Dämpfungsanordnung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dargestellt ist der obere Teil einer hier als Rillenschiene ausgebildeten Schiene 2 mit dem Schienenkopf 3. In den Schienenkopf 3 ist eine Rille 38 zur Aufnahme des Spurkranzes 13 eines Spurkranzrades 12, beispielsweise eines Straßenbahnrades, eingewalzt. Auf diese Weise sind eine Fahrschiene 33 und eine Leitschiene 34 mit der dazwischen liegenden Rille 38 gebildet. Die Schiene 2 ist in ein starres Umgebungsmaterial 19, beispielsweise Beton oder Asphalt, eingebettet. Die Fahrschiene 33 weist einen Fahrschienenkopf 35, die Leitschiene 34 einen Leitschienenkopf 36, eine seitliche Leitschienenflanke 37 und eine Leitschienenunterseite 39 auf. Ein die äußere Schienenkammer 21 im Wesentlichen ausfüllendes äußeres Seitenprofil 18 ist an der Außenseite 6 der Schiene 2, d.h. an der vom Gleisinneren 11 abgewandten Seite der Schiene 2, angeordnet. In eine in das starre Umgebungsmaterial 19 hineingefräste Fuge 45 ist ein Schienenlängsverguss 17 aus einem geeigneten Vergussmaterial eingebracht. Dargestellt ist auch ein Teil eines auf der Fahrschiene 33 befindlichen Spurkranzrades 12 mit einem Spurkranz 13 und einer Radbandage 14. In der Zeichnung sind schematisch verschiedene mögliche im Stand der Technik bekannte Breiten (in Millimeter) der Radbandage 14 angegeben. Der Schienenlängsverguss 17 dient unter anderem als Dehnungsfuge und auch dazu, zu verhindern, dass die Radbandage 14 bei zunehmender Abnutzung der Fahrschiene 33 auf dem starren Umgebungsmaterial 19 läuft. Die Breite des Schienenlängsvergusses 17 wird an die Breite der Radbandage 14 entsprechend angepasst.
Figur 2 zeigt eine Querschnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung 1. Auch hier ist eine als Rillenschiene ausgebildete Schiene 2 dargestellt. An der Außenseite 6 der Schiene, d.h. an der vom Gleisinneren 11 abgewandten Seite der Schiene 2 ist ein hier strangförmiges, die äußere Schienenkammer 21 nicht vollständig ausfüllendes, äußeres Seitenprofil 7 aus elastomerem Material vorgesehen. Das äußere Seitenprofil 7 weist in dieser Ausführungsform im Wesentlichen drei Abschnitte A, B, C auf, die hier durch Knickriefen 26 getrennt sind. Das äußere Seitenprofil 7 liegt mit dem Abschnitt A im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke 31 und im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite 32, mit seinem Abschnitt B im Bereich des Schienensteges 4 und mit seinem Abschnitt C an einem Teil der Oberseite des Schienenfußes 5 an der Außenseite 6 der Schiene an. Ein den Schienenfuß 5 von unten umgreifendes Fußprofil 25 aus elastomerem Material steht in Eingriff mit dem Ende des äußeren Seitenprofils 7. Der Querschnitt des äußeren Seitenprofils 7 verjüngt sich in Richtung des Schienenfußes 5. Das äußere Seitenprofil 7 ist an der Kontaktfläche zur Schiene geometrisch an die Formgebung der Schiene 2 angepasst. Die Knickriefen 26 sorgen hier dafür, dass das äußere Seitenprofil 7 leichter an die äußere Form der Schiene 2 anlegbar ist. Im Bereich des Schienenkopfes 3 erweitert sich der Querschnitt des äußeren Seitenprofils 7. Im Bereich der Schienenkopfunterseite 32 und der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke 31 weist das äußere Seitenprofil 7 schienennah einen gegen den Schienenkopf 3 hin elastisch nachgiebigen Bereich 9 auf. Der elastisch nachgiebige Bereich 9 ist erzeugt durch im Querschnitt beispielsweise längsovale Höhlungen 15 in dem elastomerem Material des äußeren Seitenprofils 7. Die Höhlungen 15 erstrecken sich in Längsrichtung des äußeren Seitenprofils 7, das heißt in Richtung senkrecht zur Papierebene, und bilden somit parallel zur Schiene 2 verlaufende Längskanäle in dem äußeren Seitenprofil 7. In dem hier dargestellten Beispiel einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung 1 sind die Höhlungen 15 im oberen Teil des weichen Bereichs 9 in horizontaler Richtung zweireihig angeordnet. Die seitlich und unterhalb des Schienenkopfes 3 befindlichen Höhlungen 15 haben beispielsweise eine Breite von 4-6 mm und eine Länge von 10-20 mm. Die Höhlungen 15 sind so angeordnet, dass in Längsrichtung des äußeren Seitenprofils 7 durchgehende Stege 46 aus massivem Profilmaterial entstehen, die sich in Richtung quer zur Längsrichtung des äußeren Seitenprofils 7 durch den elastisch nachgiebigen Bereich 9 hindurch erstrecken (s. auch Fig. 3). Über die Stege 46 und die Höhlungen 15 ist ein Auffangen/Ableiten der horizontalen und vertikalen Bewegung der Schiene 2 möglich, ohne den Kontaktbereich zum in dieser Figur nicht dargestellten Umgebungsmaterial 19 wesentlich unter Druckbeanspruchung oder Bewegung zu setzen. Ebenfalls fängt die horizontal gesehen mehrreihig Anordnung von Höhlungen 15 insbesondere im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke 31 die vertikale Bewegung in Richtung der Außenkante des äußeren Seitenprofils 7 ab.
Im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke 31 ist in dem äußeren Seitenprofil 7 schienenfern, d.h. in dem weiter von der Schiene 2 entfernt liegenden Teil des äußeren Seitenprofils 7, ein massiver Bereich 10 vorgesehen. Die Abmessungen des massiven Bereichs 10 können beispielsweise mindestens 20 x 30 mm betragen. Damit werden der Anschlussbereich, besonders im oberen Bereich, gestützt und Abbrüche sowie Risse vermieden. Durch die Anordnung der Höhlungen 15 ist dafür gesorgt, dass das äußere Seitenprofil 7 zur Schiene 2 hin sehr weich und zum starren Umgebungsmaterial 19 hin sehr hart ist.
Die Breite W des äußeren Seitenprofils 7 im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke 31 entspricht mindestens der Breite X des Teils der Radbandage 14, mit dem diese über die seitliche äußere Schienenkopfflanke 31 übersteht. Vorzugsweise ist die Breite W zumindest geringfügig größer als die Breite X, um ein Laufen der Radbandage 14 des Spurkranzrades 12 auf dem starren Umgebungsmaterial 19 bei zunehmender Abnutzung des Fahrschienenkopfes 35 zu verhindern.
Das äußere Seitenprofil 7 übernimmt vollständig die Aufgabe, die der Schienenlängsverguss 17 im Stand der Technik hat, so dass ein vollständiger Verzicht auf einen derartigen Schienenlängsverguss 17 möglich ist.
Das äußere Seitenprofil 7 liegt mit seiner quer zum Schienensteg 4 verlaufenden oberen Oberfläche 51 im Wesentlichen in der Ebene der von der Radbandage 14 eines Spurkranzrades 12 zu befahrenden Schienenkopfoberfläche 50, hier der Oberfläche des Fahrschienenkopfes 35 einer Rillenschiene. Die obere Oberfläche 51 liegt auch im Wesentlichen in der Ebene der Oberfläche des Umgebungsmaterials 19.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung 1 ist in der inneren, d.h. der zum Gleisinneren 11 hin liegenden Schienenkammer 22, ein inneres Seitenprofil 8 aus elastomerem Material vorgesehen. Das innere Seitenprofil 8 ist ebenfalls in drei Abschnitte A, B, C untergliedert, strangförmig ausgebildet und an die Kontur der Schiene 2 angepasst. Auch hier sind Knickriefen 26 vorhanden, um das innere Seitenprofil 8 leichter an die Kontur der Schiene 2 anpassen zu können. Auch das innere Seitenprofil 8 weist einen sich zum Schienenkopf 3 hin im Querschnitt erweiternden Abschnitt auf. Das innere Seitenprofil 8 liegt im Bereich seitlich der Leitschienenflanke 37, im Bereich unterhalb der Leitschiene 34, im Bereich des Schienensteges 4 und an einem Teil des Schienenfußes 5 an der Schiene 2 an. Auch das innere Seitenprofil 8 steht mit dem Fußprofil 25 in Eingriff. Das innere Seitenprofil 8 weist im Bereich unterhalb der Leitschiene 34, d.h. im Bereich der Leitschienenunterseite 39, und im Bereich seitlich der äußeren Leitschienenflanke 37 einen elastisch nachgiebigen Bereich 16 in dem elastomeren Material auf. Der elastisch nachgiebige Bereich 16 ist hier ebenfalls durch Höhlungen 48 im Profilmaterial realisiert. Zum oberen Ende des inneren Seitenprofils 8 hin befindet sich oberhalb des elastisch nachgiebigen Bereichs 16 ein massiv ausgebildeter Bereich 47 des inneren Seitenprofils 8. Die im Bereich der Leitschienenflanke 37 liegenden Höhlungen 48 des elastisch nachgiebigen Bereichs 16 sind hier ebenfalls in horizontaler Richtung zweireihig angeordnet. Das innere Seitenprofil 8 liegt mit seiner oberen Oberfläche im Wesentlichen in der Ebene der oberen Oberfläche des Leitschienenkopfes 36 und der Oberfläche des benachbarten Umgebungsmaterials 19.
Im Kontaktbereich zum starren Umgebungsmaterial 19 weisen das äußere Seitenprofil 7 und das innere Seitenprofil 8 hier im Bereich des Schienenkopfes 3 Verzahnungen 28 auf, um eine kraftschlüssige Verbindung mit dem starren Umgebungsmaterial 19 herzustellen. Bei den Verzahnungen 28 handelt es sich um sägezahnartige Profilierungen der Profiloberfläche. Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist eine das Fußprofil 25 und die Seitenprofile 7, 8 im Bereich des Schienenstegs 4 umhüllende Schweißstoßmanschette 24 vorgesehen. Eine Gummifolie 27 deckt den Profilstoß im Bereich der Schweißstoßmanschette 24 ab und dient dazu, das Eindringen von Wasser zu vermeiden. Darüber hinaus ist die Dämpfungsanordnung 1 auf einem Unterguss 23 angeordnet.
Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung 1 ähnlich der in Figur 2 dargestellten, eingebettet in ein starres Umgebungsmaterial 19, z.B. eine Beton- oder Asphaltfahrbahn, das seinerseits auf einem Unterbeton 20 angeordnet ist. Hier ist schematisch angedeutet, dass der massive Bereich 10 des äußeren Seitenprofils 7 eine Ausdehnung z aufweist, die größer ist als die Ausdehnung y des weichen Bereichs 9. Darüber hinaus sind hier in einem Ausschnitt im linken Teil der Zeichnung rein zur Veranschaulichung massive Profilbereiche hervorgehoben, die Stege 46 bilden.
Die Figuren 4 bis 7 zeigen weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung 1, bei denen insbesondere verschiedene Modifikationen hinsichtlich der Ausgestaltung der Profile 7, 8, besonders des Abschnitts A, zur Anbindung an das starre Umgebungsmaterial 19, dargestellt sind. Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform sind anstelle von Verzahnungen 28 beispielsweise Fasern 29 vorgesehen, die hier im Bereich des Schienenkopfes 3 mittels elektrostatischer Beflockung mit einem Ende in die Oberfläche der Seitenprofile 7, 8 und mit dem anderen Ende in dem starren Umgebungsmaterial 19 eingebettet sind. Die Einbettung erfolgt selbstverständlich beim Gießen des starren Umgebungsmaterials 19, das z.B. aus Beton oder Asphalt bestehen kann.
In Figur 5 sind Stahlbleche 30 zur Stützung des Kopfbereichs A der Seitenprofile 7, 8 angeordnet.
In Figur 6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der eine Ausnehmung 41 im massiven Bereich 10 des äußeren Seitenprofils 7 vorgesehen ist, in der beispielsweise elektrische Elemente, z.B. LEDs, oder dergleichen untergebracht werden können. Die Ausnehmung 41 kann in Längsrichtung des äußeren Seitenprofils 7 kontinuierlich ausgestaltet sein und eine nach oben offene Rinne bilden, oder auch diskontinuierlich ausgebildet sein. Im seitlichen Kontaktbereich zum Umgebungsmaterial 19 ist hier ein selbstklebendes Bitumenfugenband 40 angeordnet.
Figur 7A zeigt eine Querschnittansicht einer Ausführungsform, bei der eine Nut 43 am Rand des massiven Bereichs 10 ausgebildet ist, in die zur Stützung der Seitenprofile 7, 8 im Kopfbereich eine Stahlplatte 42 mit zur Form der Nut 43 passend ausgebildetem Randbereich eingesetzt ist, die mit im Umgebungsmaterial 19 eingebettet ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft in Stoßbereichen, d.h. in Bereichen, in denen strangförmige Seitenprofile 7, 8 unter Ausbildung von Fugen 44 aneinander stoßen (s. die in Fig. 7B dargestellte vereinfachte räumliche Ansicht).

Claims

Dämpfungsanordnung (1) für Gleise zur Befahrung durch Schienenfahrzeuge mit Spurkranzrädern (12), umfassend
a. eine Schiene (2) mit
einem Schienenkopf (3), einem Schienensteg (4) und einem Schienenfuß (5), wobei die Schiene (2) eine vom Gleisinneren (11) abgewandte Außenseite (6) aufweist, und der Schienenkopf (3) eine vom Gleisinneren (11) abgewandte seitliche äußere Schienenkopfflanke (31) und eine vom Gleisinneren (11) abgewandte äußere Schienenkopfunterseite (32) aufweist, und

b. ein an der vom Gleisinneren (11) abgewandten Außenseite (6) der Schiene (2) angeordnetes äußeres Seitenprofil (7) aus elastomerem Material, das wenigstens im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) und im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite (32) an der Außenseite (6) der Schiene (2) anliegt,
wobei das äußere Seitenprofil (7) im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite (32) und im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) schienennah einen gegen den Schienenkopf (3) hin elastisch nachgiebigen Bereich (9) mit Höhlungen (15) in dem elastomeren Material und im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) schienenfern einen massiv ausgebildeten Bereich (10) aufweist, wobei der elastisch nachgiebige Bereich (9) und der massive Bereich (10) aus demselben elastomeren Material bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Seitenprofil (7) im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) einen größeren Querschnitt aufweist als im Bereich der Schienenkopfunterseite (32).
Dämpfungsanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei das äußere Seitenprofil (7) im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31), im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite (32) und im Bereich des Schienensteges (4) an der Außenseite (6) der Schiene (3) anliegt.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das äußere Seitenprofil (7) im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) eine Breite W aufweist, die mindestens dem maximalen Überstand X einer Randbandage (14) eines Spurkranzrades (12) über die seitliche äußere Schienenkopfflanke (31) entsprechen kann.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) die Höhlungen (15) des elastisch nachgiebigen Bereichs (9) in horizontaler Richtung mindestens zweireihig angeordnet sind.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhlungen (15) so angeordnet sind, dass in Richtung quer zu einer zum Schienenverlauf parallelen Längsrichtung des äußeren Seitenprofils (7) durch den elastisch nachgiebigen Bereich (9) verlaufende Stege (46) aus massivem Profilmaterial gebildet sind.
Dämpfungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) der massive Bereich (10) eine Ausdehnung z aufweist, die größer ist als die Ausdehnung y des elastisch nachgiebigen Bereichs (9).
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer als Rillenschiene ausgebildeten Schiene (2), wobei der Schienenkopf (3) eine Fahrschiene (33) mit einem Fahrschienenkopf (35) und eine Leitschiene (34) mit einem Leitschienenkopf (36) und einer zum Gleisinneren (11) weisenden Leitschienenflanke (37) sowie eine zwischen Fahrschiene (33) und Leitschiene (34) gebildete Rille (38) umfasst, und wobei die Dämpfungsanordnung (1) ferner ein an der zum Gleisinneren (11) weisenden Innenseite der Schiene (2) angeordnetes inneres Seitenprofil (8) aus elastomerem Material umfasst, das wenigstens im Bereich seitlich der Leitschienenflanke (37) und im Bereich unterhalb der Leitschiene (34) an der Schiene (2) anliegt, und wobei das innere Seitenprofil (8) im Bereich unterhalb der Leitschiene (34) und im Bereich seitlich der Leitschienenflanke (37) einen elastisch nachgiebigen Bereich (16) mit Höhlungen (48) in dem elastomeren Material aufweist.
Dämpfungsanordnung (1) nach Anspruch 7, wobei die Höhlungen (48) im Bereich seitlich der Leitschienenflanke (37) vorzugsweise horizontal zwei- oder mehrreihig angeordnet sind.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- das äußere Seitenprofil (7) in seinem massiven Bereich (10) eine nach oben offene Ausnehmung (41) zur Aufnahme von vorzugsweise elektrischen Einrichtungen aufweist, und/oder

- das äußere und/oder innere Seitenprofil (7, 8) mindestens im Bereich des Schienenkopfes (3) schienenfern Verzahnungen (28) und/oder Fasern (29) aufweist, über die das äußere und/oder innere Seitenprofil (7, 8) mit einem die Dämpfungsanordnung (1) umgebenden starren Umgebungsmaterial (19) kraftschlüssig verbindbar ist.
Verwendung eines Seitenprofils (7) aus elastomerem Material als äußeres Seitenprofil (7) für eine Schiene (2) von Gleisen zur Befahrung durch Schienenfahrzeuge mit Spurkranzrädern (12) in einer Dämpfungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schiene (2) i) einen eine seitliche äußere Schienenkopfflanke (31) und eine äußere Schienenkopfunterseite (32) aufweisenden Schienenkopf (3), ii) einen Schienensteg (4), iii) einen Schienenfuß (5) und iv) eine vom Gleisinneren (11) abgewandte Außenseite (6), aufweist, und wobei das Seitenprofil (7) dahingehend ausgestaltet ist, wenigstens im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) und im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite (32) an der Außenseite (6) der Schiene (2) angelegt zu werden, und wobei das Seitenprofil (7) in dem an der äußeren Schienenkopfunterseite (32) und in dem an der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) anzulegenden Bereich einen schienennah zu liegen kommenden gegen den Schienenkopf (3) hin elastisch nachgiebigen Bereich (9) mit Höhlungen (15) in dem elastomeren Material und in dem an der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) anzulegenden Bereich einen schienenfern zu liegen kommenden massiven Bereich (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenprofil (7) im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) einen größeren Querschnitt aufweist als im Bereich der Schienenkopfunterseite (32).
Verwendung nach Anspruch 10, wobei der im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) zu liegen kommende massive Bereich (10) eine Ausdehnung z aufweist, die größer ist als die Ausdehnung y des im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) zu liegen kommenden elastisch nachgiebigen Bereichs (9).
Verwendung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Höhlungen (15) des elastisch nachgiebigen Bereichs (9), der im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) zu liegen kommt, in horizontaler Richtung mindestens zweireihig angeordnet sind, und/oder die Höhlungen (15) des elastisch nachgiebigen Bereichs (9) so angeordnet sind, dass in Richtung quer zu einer zum Schienenverlauf parallelen Längsrichtung des Seitenprofils (7) durch den elastisch nachgiebigen Bereich (9) verlaufende Stege (46) aus massivem Profilmaterial gebildet sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei
- das Seitenprofil (7) in seinem massiven Bereich eine nach oben offene Ausnehmung (41) zur Aufnahme von elektrischen Einrichtungen aufweist, und/oder

- das Seitenprofil (7) mindestens im Bereich der seitlichen äußeren Schienenkopfflanke (31) und im Bereich der äußeren Schienenkopfunterseite (32) schienenfern Verzahnungen (28) und/oder Fasern (29) aufweist, über die das Seitenprofil (7) mit einem starren Umgebungsmaterial (19) kraftschlüssig verbindbar ist.