EP4522803B1 - Zwischenlage - Google Patents

Zwischenlage

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Publication number
EP4522803B1
EP4522803B1 EP23727235.6A EP23727235A EP4522803B1 EP 4522803 B1 EP4522803 B1 EP 4522803B1 EP 23727235 A EP23727235 A EP 23727235A EP 4522803 B1 EP4522803 B1 EP 4522803B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
intermediate layer
area
support
region
support element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP23727235.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4522803A1 (de
EP4522803C0 (de
Inventor
Herwig Miessbacher
Florian ARTHOFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semperit AG Holding
Original Assignee
Semperit AG Holding
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semperit AG Holding filed Critical Semperit AG Holding
Publication of EP4522803A1 publication Critical patent/EP4522803A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4522803B1 publication Critical patent/EP4522803B1/de
Publication of EP4522803C0 publication Critical patent/EP4522803C0/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • E01B19/00—Protection of permanent way against development of dust or against the effect of wind, sun, frost, or corrosion; Means to reduce development of noise
    • E01B19/003—Means for reducing the development or propagation of noise

Definitions

  • the present invention relates to an intermediate layer, in particular a rail intermediate layer.
  • a molded plate for rails made of an elastomer or rubber-elastic material is known, which has elevations on a surface thereof, the elevations being evenly distributed.
  • the DE 10 2016 108 097 A an intermediate layer having a raised web running along a rail direction.
  • an intermediate layer is provided.
  • the intermediate layer can be arranged between a railway sleeper and a rail running in a longitudinal direction.
  • the intermediate layer can have at least one support region with at least one main support element, in particular protruding from the intermediate layer, wherein the support region extends in a first direction that is substantially transverse to the longitudinal direction. In other words, the support region extends in a direction transverse to the longitudinal direction of the rail (in an assembled state of the intermediate layer).
  • the intermediate layer can have at least one secondary region provided adjacent to the support region, wherein the secondary region differs from the support region.
  • the present invention differs from the prior art in that the support region extends transversely to the rail direction when the intermediate layer is installed between a rail and a railway sleeper.
  • This can increase the track decay rate at, for example, 1000 Hz by a factor of two.
  • This can provide improved elastic decoupling between rail and sleeper, as well as reduce rail vibration.
  • the support region and the secondary region can form a continuous or flat surface that can come into contact with the sleeper or the track.
  • the support region and the secondary region can differ in their respective design and/or material properties.
  • the intermediate layer can have a substantially rectangular or square shape in a plan view. Furthermore, the intermediate layer can have a plate-like shape. In a plan view of the intermediate layer, the intermediate layer can extend in the longitudinal direction and in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction. A thickness of the intermediate layer can extend in a thickness direction. The thickness direction can be orthogonal to the longitudinal direction and to the transverse direction of the intermediate layer. The extension of the intermediate layer in the thickness direction can be significantly smaller than the extension of the intermediate layer in the transverse direction and/or in the longitudinal direction.
  • the transverse direction can extend along the longitudinal direction of the sleeper or be parallel to it.
  • the longitudinal direction in which the rail extends can be a direction that follows the general extension of the rail.
  • the intermediate layer may have a first side and a second side. More specifically, the intermediate layer may have a first side and a second side in the thickness direction. The intermediate layer may be in contact with the rail or railway sleeper either with the first side or with the second side.
  • the support region may be a region on the first and/or second side of the intermediate layer.
  • the secondary region may be a region on the first and/or second side of the intermediate layer.
  • the main support element can be provided on the first side and/or from the second side of the intermediate layer.
  • the main support element which is provided in the support region, can protrude from the first side and/or from the second side of the intermediate layer.
  • the support element can represent a stiffener, which leads to the rail noise being able to be reduced with the intermediate layer.
  • the side of the intermediate layer which does not have a support element i.e. is smooth or even, for example, faces the underside of the rail in the mounted position.
  • the at least one main support element can be provided on the first side of the intermediate layer, wherein the first side of the intermediate layer faces the is oriented towards the sleeper.
  • both the first side and the second side of the intermediate layer can each be provided with at least one main support element. It can be advantageous for both the first side of the intermediate layer and the second side of the intermediate layer to have the same arrangement and/or design of the main support elements. However, both sides can also be designed differently. For example, the support area and/or the secondary area on one side of the intermediate layer can differ from the support area and/or the secondary area on the other side of the intermediate layer.
  • the support region can extend substantially parallel to the first direction.
  • extend expediently refers to the greatest extent of the support region.
  • substantially can mean that the support region also extends on the intermediate layer at an inclination of up to 15° with respect to the first direction.
  • the support region extends over the entire extent of the intermediate layer in the first direction or transverse direction of the intermediate layer.
  • the support region can extend from one edge in the first direction of the intermediate layer to an opposite edge in the first direction of the intermediate layer. This can ensure that, in a plan view, a rail or track intersects or crosses the support region. Thus, the vibration- and noise-damping effect of the intermediate layer can be ensured.
  • the intermediate layer can have a secondary region, which can be provided adjacent to the support region.
  • the secondary region is designed differently with respect to the support region.
  • the secondary region extends from one edge of the intermediate layer in the first direction or transverse direction to an opposite edge of the intermediate layer.
  • “extend” expediently means the greatest extent of the secondary region.
  • the intermediate layer can have at least three adjacent regions in the longitudinal direction. More precisely, the intermediate layer can The rails can have the support area, the secondary area, and another support area in the transverse direction. The support areas can adjoin an edge of the intermediate layer in the longitudinal direction.
  • the different arrangement and/or design of the support area and the secondary area can ensure that a dynamic load introduced into the intermediate layer by the rail can be dissipated particularly effectively.
  • the pad can generate a counterforce. More precisely, a rail can exert a dynamic force on the rail pad, which then generates a dynamic reaction force in the pad. Because the support area and the secondary area are different, the reaction forces caused in the secondary area and the support area can be different.
  • the support area can be designed to absorb 25% to 95% of the force exerted by the rail on the rail pad. The remaining force can be absorbed by the secondary area. Therefore, the support area can assume a large part of the supporting and damping effect. It has been found that this effect is particularly suitable for achieving elastic decoupling of rail and sleeper. It has proven particularly advantageous to provide two support areas extending in the transverse direction of the rail pad. The secondary area can be located between the support areas.
  • the support region and the secondary region can differ in their material properties and/or a design of support elements and/or an arrangement of support elements.
  • the support region and the secondary region can be formed from foamed material.
  • the intermediate layer can have a base body (details below) on which a main support element made of a foamed material is provided in one support region and a secondary support element made of a foamed material is provided in a secondary region.
  • the support elements can each be provided over the entire surface of the respective regions.
  • the support region and the secondary region can differ in terms of the porosity of the support elements.
  • the support elements can form a flat surface (i.e., without recesses).
  • the support region can be formed from a foamed first material.
  • the support region is predominantly formed from the foamed first material.
  • the first material can comprise a polyurethane (PUR) or an ethylene propylene diene rubber (EPDM).
  • the secondary region can be formed from a foamed second material.
  • the secondary region is predominantly formed from the foamed second material.
  • the first material can have lower damping and/or lower stiffness than the second material. With different damping and/or stiffness of the first material and the second material, improved vibration-damping properties of the intermediate layer can be provided.
  • the foamed material offers improved adaptability of the intermediate layer to a substrate and a rail.
  • the intermediate layer has a constant thickness.
  • the thickness of the intermediate layer can be an extension of the intermediate layer orthogonal to the longitudinal direction and the transverse direction. In other words, the support region and the secondary region can have the same thickness.
  • the secondary region is provided on two opposite sides of the support region.
  • the secondary regions are provided adjacent to the support region in the longitudinal direction. This allows for the provision of an axially symmetric intermediate layer. This can simplify the manufacture of the intermediate layer.
  • only one secondary region can be provided adjacent to the support region.
  • only one secondary region can be provided.
  • the one secondary region can be arranged in the longitudinal direction on the support region. This allows a particularly advantageous decoupling between the rail and the sleeper to be achieved, in particular in High-speed lines.
  • the secondary section and the support section can have the same thickness.
  • the at least one secondary region and the support region can have different thicknesses.
  • the secondary region can have a greater or smaller extent in the thickness direction (i.e., orthogonal to the longitudinal direction and to the first direction) compared to the support region. This allows loading of the secondary region and the support region to be realized differently. Consequently, stress on the secondary region and the support region can be realized differently, thereby providing improved vibration damping.
  • the intermediate layer when the intermediate layer is initially loaded, primarily the secondary region or the support region can be stressed. If the load then increases further, both the support region and the secondary region are loaded substantially evenly. This allows the increase in load to be better absorbed.
  • Such an intermediate layer is particularly suitable for highly loaded regions.
  • the at least one secondary region is preferably provided adjacent to the support region in the longitudinal direction.
  • the support region differs from the secondary region with regard to the arrangement and/or design of the main support element.
  • the main support element can be provided exclusively in the support region.
  • no support element can be provided in the secondary region.
  • a support element different from the main support element can be arranged in the secondary region.
  • the support element in the secondary region can have a different shape.
  • a support element can be provided in a different manner in the secondary region. For example, more support elements per area can be provided in the support region than in the secondary region.
  • the different design of the support region and the secondary region can provide particularly advantageous vibration-damping properties of the intermediate layer. More precisely, the intermediate layer can thus be adapted to a desired area of use. For example, on lines primarily used by heavy freight traffic, it may be advantageous to provide a greater difference in the number of support elements in the secondary area and the support area in order to achieve even better elastic decoupling between the rail and the railway sleeper.
  • the main support element is preferably elastically deformable. This means that the main support element can change its shape under load and return to its original shape once the load is removed.
  • the main support element preferably has a different elasticity than the rest of the intermediate layer. Additionally or alternatively, the different elasticity of the main support element can be achieved by shaping the main support element and/or using different materials (e.g., with different material properties such as stiffness). This makes it possible to achieve elastic decoupling between the track and the railway sleeper.
  • the main support element it is conceivable for the main support element to have a different elasticity than at least one other support element (e.g., at least one secondary support), which can be provided in the secondary region. This allows the intermediate layer to be even better adapted to specific areas of application.
  • the support area is made of a different material than the secondary area.
  • the secondary area can be made of a softer and more cost-effective material, whereas the support area can be made of a stiffer and/or more cushioning material. This allows for a good distribution of the support properties and the cushioning properties between the support area and the secondary area.
  • the intermediate layer has a first edge fastening region and a second edge fastening region, wherein the edge fastening regions extend in a transverse direction and are designed to secure the intermediate layer to a railway sleeper.
  • the first edge fastening region and the second edge fastening region can extend in a sleeper longitudinal direction.
  • the edge fastening regions can extend along a main extension of a sleeper.
  • the edge fastening regions can have a projecting strip-like structure that can be engaged with the sleeper.
  • the spacer can be positively secured to the sleeper. More specifically, this can prevent the spacer from being displaced in the longitudinal direction of a rail or in the transverse direction of the sleeper.
  • edges of the spacer that are aligned orthogonal to the edge fastening regions can be designed to come into contact with an angle guide plate.
  • the spacer can be secured to the railway sleeper by angle guide plates. This can prevent displacement of the spacer in the longitudinal direction and/or transverse direction of a sleeper.
  • the first edge fastening region and the second edge fastening region are preferably located on two opposite edges of the intermediate layer.
  • the intermediate layer can have a substantially angular shape in a plan view.
  • the intermediate layer preferably has four edges, of which two non-adjacent edges can comprise the first edge fastening region and the second edge fastening region.
  • the intermediate layer can be positively secured to a railway sleeper.
  • the intermediate layer can at least partially surround or encompass the railway sleeper on at least three sides of the railway sleeper. This allows the intermediate layer to be securely held to the railway sleeper.
  • the at least one main support element merges into at least one longitudinal web, the length of which, transversely to a main direction of extension of the main support element, is greater than that of the main support element in the same direction.
  • the intermediate layer can be specifically reinforced in a central region.
  • several longitudinal webs are provided so that the intermediate layer can be disproportionately reinforced in this region.
  • rail vibrations can also be specifically prevented in a rail longitudinal direction.
  • the at least one main support element has It has a longitudinal web in its central area. This allows the main support element to have a "T-shape" in plan view.
  • the at least one longitudinal web web is delimited by one or more transverse recesses and/or longitudinal recesses.
  • the at least one longitudinal web web can be defined by recesses in the intermediate layer.
  • the longitudinal recesses can extend in the longitudinal direction of the intermediate layer.
  • the transverse recesses can extend in the transverse direction of the intermediate layer.
  • the main support element can be formed by recesses.
  • the recesses can be cuts in the intermediate layer.
  • the depth of the depressions in relation to the total thickness of the intermediate layer is approximately in a ratio of 0.1 to 0.8.
  • the width of the depressions is in a range of approximately 2 mm to 10 mm, preferably approximately 3 mm to 6 mm, particularly preferably approximately 5 mm.
  • the depressions preferably have a substantially trapezoidal shape in cross-section.
  • a width of approximately 6 mm can be provided on the corresponding top or bottom side of the intermediate layer and a width of approximately 1 mm to 8 mm, preferably approximately 2 mm to 5 mm, and particularly preferably approximately 4 mm at the base of the depression.
  • the at least one main support element has its greatest extension parallel to the first direction. This ensures that the main support element runs in an area where the rail intersects or crosses the intermediate layer. This allows a particularly preferable damping effect of the intermediate layer to be achieved.
  • a ratio of the total length of the intermediate layer transverse to the first direction to the extension of the main support element transverse to the first direction greater than 3.0, preferably in a range between 3.0 and 10.0, more preferably between 4.0 and 7.0.
  • the ratio of at least 3.3 offers the advantage that the rail pad has a sufficiently large main support element in the transverse direction (i.e. transverse to the first direction) so that sufficient elastic decoupling can be provided between the rail and the railway sleeper.
  • the range from 3.3 to 7.5 offers the advantage that not only sufficient elastic decoupling can be provided, but also a reduction in rail vibration can be achieved by the rail pad. In other words, particularly good rail noise prevention can be provided with this ratio.
  • the last ratio offers particularly advantageous rail damping at a rail vibration of e.g. 1000 Hz.
  • the secondary support element preferably has dimensions that differ from the main support element.
  • a total of at least two support elements can be provided on the intermediate layer.
  • the secondary support element is preferably arranged in the secondary region.
  • the secondary support element can have an orientation on the intermediate layer that differs from the main support element.
  • the secondary support element can extend in the longitudinal direction, so that a main extension of the secondary support element is greater in the longitudinal direction than in the first direction.
  • the intermediate layer can also be used for sections subject to high dynamic loads. Dimensioning can, for example, mean a different cross-section of the main support element and the secondary support element and/or the use of a second material that differs from a first material, particularly with regard to its material properties.
  • the at least one main support element can be formed from the first material, and the at least one secondary support element from the second material.
  • the main support element can have a circular cross-section with a first radius
  • the secondary support element can have a circular cross-section with a second radius.
  • the first radius can be larger or smaller than the second radius.
  • the support area can be distinguished from the secondary area by different diameters of the support elements.
  • the The main support element may have an angular shape in cross-section (e.g. square or rectangular shape), whereas the secondary support element may have an angular shape with different edge lengths.
  • a main extension direction of the at least one secondary support element is inclined relative to a main extension direction of the at least one main support element.
  • the secondary support element and the main support element can extend with a different orientation on the intermediate layer.
  • a main extension direction of the at least one secondary support element is orthogonal relative to a main extension direction of the at least one main support element.
  • the at least one main support element and the at least one secondary support element can be arranged parallel to one another on the intermediate layer.
  • particularly high elastic vibration damping can be provided because the contact surface between the railway sleeper and the intermediate layer or between the rail and the intermediate layer is raised.
  • transverse loads on the rail such as those encountered during curved travel, can be advantageously absorbed.
  • the at least one secondary support element has a smaller extent in a direction transverse to the first direction than the at least one main support element.
  • the at least one secondary support element can have a smaller extent in the first direction than the at least one main support element.
  • no support element is provided in the first edge fastening region and/or in the second edge fastening region. This prevents loads from being introduced into the intermediate layer in the edge fastening regions. This can be disadvantageous because elastic countermovement of the intermediate layer may compromise the fastening to the railway sleeper or may impair it. In other words, a positive connection between the intermediate layer and the railway sleeper may be impaired by elastic springback due to the action of an external force.
  • the at least one secondary support element is arranged at least partially in the secondary region.
  • the secondary support element does not have to be provided entirely in the secondary region.
  • the at least one secondary support element can also be provided partially in the support region. This allows for a customized design of the intermediate layer according to the intended area of application.
  • the at least one secondary support element has recesses.
  • the secondary support element can have a rod-like and/or elongated shape that has recesses at regular or irregular intervals along its extension.
  • the secondary support element can be more easily elastically deformed in two directions parallel to the intermediate layer.
  • the secondary support element can be formed by depressions (see above).
  • the recesses can have a smaller depth in the thickness direction of the intermediate layer than the depressions by which the secondary support element can be formed.
  • the strength of the secondary support element can also be ensured.
  • the at least one secondary support element is made of a different material than the main support element.
  • the intermediate layer has a static stiffness K SP of approximately 60-250 KN/mm for typical intermediate layer dimensions, in particular for a length of L ⁇ 180 mm, a width of B ⁇ 150 mm and a thickness of d ⁇ 10 mm.
  • a ratio of a dynamic stiffness K LFP to the static stiffness K SP i.e.
  • a stiffening of the intermediate layer K LFP 10Hz / K SP (tested according to EN 13481-2-C or EN 13146-9), is set in preferred embodiments so that the ratio is ⁇ 1.5.
  • the stiffness can be influenced by choosing different materials for the secondary support element and the main support element.
  • the secondary support element can be sprayed or molded onto the intermediate layer using a 2K process from a different material.
  • the secondary support element can be porous. This makes it possible to meet individual requirements for the intermediate layer.
  • the at least one main support element is arranged at least partially on an edge extending in the transverse direction of the intermediate layer.
  • the at least one main support element can be arranged on the edge of the intermediate layer.
  • Both main support elements can be provided separately from one another on the intermediate layer.
  • the two main support elements can have no direct contact with one another. This can achieve improved vibration damping.
  • both main support elements can be provided at the very edge of the intermediate layer in the longitudinal direction of the intermediate layer, so that the distance between the two main support elements is maximized.
  • the first edge fastening region and the second edge fastening region each have a smaller area than the secondary region and/or support region.
  • the edge fastening regions can have the smallest area of all regions of the intermediate layer in a plan view of the intermediate layer.
  • the edge fastening regions can be defined by the web-like structure that secures the intermediate layer to the sleeper.
  • the edge fastening regions can have no support elements.
  • the intermediate layer preferably has at least one recess in the first direction.
  • the intermediate layer can have the recess on at least one edge that extends in the longitudinal direction. This allows the intermediate layer to engage even more reliably against an angled guide plate or alternative lateral support elements.
  • the intermediate layer has a recess on two opposite edges. This can result in an H-shaped geometry in a plan view of the intermediate layer. This also allows a fastening that fixes the angled guide plate to a railway sleeper to be provided such that it is at least partially surrounded by the intermediate layer. This can further secure the intermediate layer against slipping in the transverse direction and/or in the longitudinal direction.
  • the at least one main support element has recesses.
  • the recesses of the main support element can interrupt a general course of the main support element in the main extension direction of the main support element.
  • better elastic deformability of the main support element in a plane parallel to the intermediate layer can be provided.
  • the recesses can have a smaller extension (i.e., depth) in the thickness direction of the intermediate layer than the depressions that define the main support element. This can ensure the strength of the main support element.
  • a plurality of secondary support elements are provided.
  • the individual size of the secondary support elements can be small relative to the surface area of the intermediate layer. This can ensure improved elastic deformability of the secondary support elements.
  • a relatively large contact surface can be provided between the secondary support elements and the railway sleeper and/or the rail without impairing the elastic deformability of the secondary support elements. This can improve the overall elastic decoupling effect of the intermediate layer.
  • the secondary support elements have a substantially circular cross-section.
  • the secondary support elements can protrude from the intermediate layer in a columnar or cylindrical manner in the thickness direction. This ensures homogeneous elastic deformability in a plane parallel to the intermediate layer. Thus, loads in the transverse and/or longitudinal directions of the intermediate layer can also be evenly absorbed.
  • a plurality of main support elements are arranged in the support area.
  • a plurality of similar or different main support elements can be provided in the support area.
  • a plurality of main support elements are arranged in the support region and preferably, a plurality of secondary support elements are arranged in the secondary support region, wherein an arrangement density of the main support elements in the support region is greater than an arrangement density of the secondary support elements in the secondary region.
  • the number of support elements in the main region can be greater than the number of secondary support elements in the secondary region.
  • a distance between the secondary support elements can be greater than the distance between the main support elements.
  • the at least one secondary support element can have a greater extension (i.e. height) in a direction away from the intermediate layer (i.e. in the thickness direction of the intermediate layer) than the at least one main support element.
  • the height of the support elements can be defined in a direction orthogonal to the transverse direction and to the longitudinal direction. This can provide both improved decoupling between the rail and the railway sleeper and a particularly good damping effect.
  • the ratio between the total area of the at least one support region and the projected total area of the intermediate layer, as seen from a top view of the intermediate layer is in a range from 0.1 to 0.8, preferably in a range from 0.2 to 0.6.
  • the top view can be understood as a view of the top or bottom of the intermediate layer.
  • the projected total area of the intermediate layer can be the product of the length and width of the intermediate layer.
  • the total area of the support region can be the product of the length and width of the support region.
  • the total area of the at least one support region can be the sum of the areas (i.e., the product of the length and width of the respective support regions) of the support regions.
  • the total area of the at least one support region can be the projected total area of the at least one support region in a top view of the intermediate layer.
  • the ratio of 0.1 to 0.2 offers the advantage of achieving particularly good elastic decoupling of the rail.
  • a ratio of 0.6 to 0.8 offers the advantage of a good damping effect.
  • a ratio of 0.2 to 0.6 has been found to achieve both sufficiently good elastic decoupling of the rail from the sleeper and high damping of rail vibration.
  • the intermediate layer preferably has a base body on which the at least one main support element is arranged, and wherein the base body and/or the secondary support elements are formed from a different material than the at least one main support element.
  • the main support element can be injection-molded onto the base body using a 2K process. This allows the base body to be manufactured as a unit, whereas the support bodies (for example the main support element) can be injection-molded individually according to the respective requirements of the intermediate layer.
  • the base body can be manufactured from a cost-effective material which, for example, does not have to meet requirements for elastic deformability and the like, whereas the support element can be manufactured from a more cost-intensive material in accordance with the requirements for deformability and elasticity. This makes it possible to provide an individual design of the intermediate layer adapted to the respective application situation as well as an efficient manufacturability of the intermediate layer.
  • the ratio of the maximum thickness of the intermediate layer to the minimum thickness of the intermediate layer is in a range of 0.1 to 0.8.
  • a minimum thickness of the intermediate layer can be present, for example, in a region of a recess and/or a depression.
  • the total thickness of the intermediate layer can be in a range of approximately 4 mm to 20 mm. This ensures sufficient strength of the intermediate layer without compromising elasticity in a plane parallel to the intermediate layer.
  • the at least one support region has a smaller area than the at least one secondary region.
  • the area of the intermediate layer that primarily absorbs an externally applied force can be smaller than an area that absorbs a smaller force or no force at all.
  • the main region, which is designed to absorb an applied force can be smaller than the secondary region, which is designed to exert a damping effect.
  • a use of an intermediate layer according to one of the above embodiments for damping vibrations between a rail and a railway sleeper is provided.
  • a railway track system comprising at least one rail for guiding a rail vehicle, at least one sleeper for supporting the at least one rail, and an intermediate layer according to one of the above embodiments is provided, wherein the intermediate layer is arranged between the rail and the sleeper.
  • Figure 1 is a schematic view of an intermediate layer 1.
  • the intermediate layer 1 has a substantially rectangular basic shape.
  • the intermediate layer 1 of the present embodiment has a support region 2 adjacent to each of the two edges extending in the transverse direction QR.
  • the support region 2 extends in a first direction R1, which is substantially parallel to the transverse direction QR.
  • a secondary region 3 is arranged between the support regions 2.
  • the secondary region 3 does not have a support element. Therefore, the support regions 2 differ from the secondary region 3.
  • the longitudinal direction LR of the intermediate layer 1 extends orthogonally to the first direction R1 (see arrows in Figure 1 ).
  • a thickness direction of the intermediate layer 1 extends in Figure 1 into the plane of the figure.
  • a rail that comes into contact with the intermediate layer 1 runs in the Figure 1 shown intermediate layer from the bottom of the image to the top of the image (ie in the longitudinal direction).
  • Figure 2 is a schematic plan view of an intermediate layer.
  • the Figure 2 The intermediate layer shown essentially corresponds to Figure 1 illustrated intermediate layer with the difference that the secondary region 3 has two secondary support elements 7.
  • the intermediate layer 1 has a first edge fastening region 5 and a second edge fastening region 6.
  • the first edge fastening region 5 and the second edge fastening region 6 are arranged on opposite edges of the intermediate layer 1.
  • the intermediate layer 1 can be fixed to a railway sleeper (not shown) with the edge fastening regions 5, 6.
  • the edge fastening regions 5, 6 have a strip projecting from the intermediate layer 1.
  • the intermediate layer 1 can be positively attached to a railway sleeper.
  • the edge fastening areas 5, 6 extend in the transverse direction QR.
  • the secondary support elements 7 have different dimensions than the main support element 4. More specifically, the secondary support elements 7 have a smaller cross-sectional area in a plan view than the main support element 4 and therefore a lower spring stiffness.
  • Figure 3 is a schematic plan view of an intermediate layer 1 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 The intermediate layer shown essentially corresponds to the previous embodiments, with the difference that secondary support elements 7 are provided as cylindrical projections in the secondary region 3. In other words, a plurality of secondary support elements are provided in the secondary region 3.
  • Figure 4 is a schematic plan view of an intermediate layer 1.
  • the Figure 4 The intermediate layer 1 shown essentially corresponds to the previous embodiments with the difference that various secondary support elements 7 are provided in the secondary region 3. Furthermore, a longitudinal web 9 is provided, which extends from one main support element 4 to the other main support element 4. The longitudinal web extends in the longitudinal direction LR.
  • four secondary support elements 7 with a square cross section extend along one edge of the intermediate layer 1 in the longitudinal direction LR.
  • two elongated secondary support elements 7 are provided, which extend in the longitudinal direction LR of the intermediate layer 1.
  • Two of the elongated secondary support elements 7 are provided adjacent to the longitudinal web 9.
  • the longitudinal web 9 is designed analogously to the adjacent secondary support elements 7 with the difference that at its ends it opens or ends in the main support elements 4.
  • the longitudinal web 9 is a web that connects the two main support elements 4 to one another.
  • the two other secondary support elements 7 extend in the longitudinal direction LR next to the centrally arranged longitudinal web 9.
  • Figure 5 is a schematic and perspective view of the Figure 4 shown intermediate layer 1.
  • both the main support elements 4 and the secondary support elements 7 are defined by recesses on a first side (underside) of the intermediate layer 1.
  • the support elements 4, 7 face the railway sleeper in an assembled state.
  • the web-like projection of the edge fastening areas 5,6 can be seen, by which the intermediate layer is held in a defined place between the rail and the sleeper.
  • the support elements are provided on a second side (top side) of the intermediate layer 1, so that they come into contact with the rail in an assembled state.
  • the edge fastening areas 5, 6 always protrude toward the first side (bottom side) of the intermediate layer 1, so that they can come into contact with the railway sleeper in a form-fitting manner.
  • Figure 6 is a schematic plan view of an intermediate layer according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 6 The embodiment shown essentially corresponds to the previous embodiment with the difference that the main support elements 4 completely fill the support regions 2.
  • a plurality of secondary support elements 7 are provided.
  • the secondary support elements 7 are arranged in the secondary region 3.
  • a centrally arranged longitudinal web 9 is arranged in the secondary region 3 such that it connects the two main support elements 4 to one another.
  • Six further secondary support elements 7 are arranged adjacent to the central longitudinal web 9 in the secondary region 3.
  • the secondary support elements 7 have a rectangular cross-section.
  • FIG. 7 The embodiment shown corresponds to the one in Figure 1 illustrated embodiment with the difference that recesses 8 are arranged on two opposite edges of the intermediate layer 1.
  • the recesses 8 form recesses in the transverse direction QR of the intermediate layer 1.
  • Figure 8 is a schematic plan view of an intermediate layer 1.
  • the embodiment shown differs from the previous embodiments in that the main support elements 4 are not formed over the entire area of the support area 2. Furthermore, two secondary support elements 7 are provided in the present embodiment. Furthermore, a longitudinal web in the longitudinal direction LR connects the two main support elements 4. The secondary support elements 7 arranged at the edge of the intermediate layer 1 extend, adapted to the respective main support element 4, over the support area and into the secondary area 3. Adjacent to the longitudinal web 9, a secondary support element 7 is arranged on each side, which has a rectangular shape in cross section.
  • Figure 9 is a schematic plan view of an intermediate layer 1.
  • the present embodiment differs from the previous embodiments in that both the secondary support elements 7 and the main support elements 4 protrude from the intermediate layer 4 as rod-like or cylindrical projections (e.g., pins or knobs).
  • the main support elements 4 are arranged in the two support regions 2.
  • the secondary support elements 7 are arranged in the secondary region 3.
  • a plurality of support elements is provided in each of the two regions.
  • the support elements arranged in the secondary region 3 differ from the support elements arranged in the support regions 2 in that the arrangement density of the secondary support elements 7 in the secondary region is lower than the arrangement density of the main support elements 4 in the support region 2. In other words, fewer secondary support elements 7 are arranged per area in the secondary region 3 than main support elements in the support region 2.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zwischenlage, insbesondere eine Schienenzwischenlage.
  • Es ist bekannt, Zwischenlagen zwischen einem Gleis bzw. einer Schiene und einer darunterliegenden (Bahn-)Schwelle vorzusehen. Dadurch kann die Schiene von der Schwelle entkoppelt werden. Dabei werden die aufgenommenen Kräfte der Schiene über die Zwischenlage in die Schwelle abgeleitet, wobei Kräfte in vertikaler und horizontaler Richtung relativ zur Schienenunterseite auftreten. Somit kann die Schiene weitgehend frei schwingen. Jedoch kann durch diese Schwingung ein als unangenehm wahrgenommener Schienenlärm entstehen.
  • Um dem Problem der Lärmentstehung zu begegnen, werden im Stand der Technik mitunter sehr steife Zwischenlagen eingesetzt (KSP > 600 KN/mm). Mit diesen Zwischenlagen kann der Schienenlärm auf einem geringen Niveau gehalten werden. Jedoch ist dabei eine elastische Entkopplung zwischen Schiene und Schwelle gering.
  • Aus der DE 10 2008 007 495 A1 ist eine Spritzpressplatte für Schienen aus einem Elastomer oder gummielastischen Material bekannt, die Erhöhungen auf einer Oberfläche davon aufweist, wobei die Erhöhungen gleichmäßig verteilt sind.
  • Ferner zeigt die DE 10 2016 108 097 A eine Zwischenlage, die einen erhöhten Steg aufweist, der entlang einer Schienenrichtung verläuft.
  • Jedoch ist die elastische Entkopplung der Schiene und der Schwelle bei gleichzeitiger Schallreduzierung noch nicht optimal.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zwischenlage bereitzustellen, welche sowohl eine ausreichende elastische Entkopplung zwischen Schiene und Schwelle ermöglicht, als auch eine Verringerung des Schienenlärms bereitstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Zwischenlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zwischenlage bereitgestellt. Die Zwischenlage kann zwischen einer Bahnschwelle und einer in einer Längsrichtung verlaufenden Schiene angeordnet werden. Die Zwischenlage kann zumindest einen Stützbereich mit zumindest einem, insbesondere von der Zwischenlage vorstehenden, Hauptstützelement aufweisen, wobei sich der Stützbereich in einer ersten Richtung erstreckt, die im Wesentlichen quer zu der Längsrichtung ist. Mit anderen Worten erstreckt sich der Stützbereich in einer Richtung quer zur Schienenlängsrichtung (in einem Montierten Zustand der Zwischenlage). Die Zwischenlage kann zumindest einen Nebenbereich aufweisen, welcher angrenzend an den Stützbereich vorgesehen ist, wobei sich der Nebenbereich von dem Stützbereich unterscheidet.
  • Gemäß einem Aspekt unterscheidet sich die vorliegende Erfindung dadurch von dem Stand der Technik, dass sich der Stützbereich quer zu der Schienenrichtung erstreckt, wenn die Zwischenlage zwischen einer Schiene und einer Bahnschwelle verbaut ist. Dadurch kann sich die Gleis-Abklingrate ("Track Decay Rate") bei z.B. 1000 Hz um den Faktor zwei erhöhen. Somit kann zum einen eine verbesserte elastische Entkopplung zwischen Schiene und Schwelle bereitgestellt werden, als auch eine Reduzierung der Schienenschwingung. Beispielsweise können der Stützbereich und der Nebenbereich eine durchgängige bzw. ebene Oberfläche bilden, welche mit der Schwelle oder dem Gleis in Kontakt kommen kann. In diesem Fall können sich der Stützbereich und der Nebenbereich durch deren jeweilige Ausgestaltung und/oder Materialeigenschaft unterscheiden.
  • Die Zwischenlage kann in einer Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Form aufweisen. Ferner kann die Zwischenlage eine plattenartige Form aufweisen. Die Zwischenlage kann sich in einer Draufsicht auf die Zwischenlage in der Längsrichtung und in einer zur Längsrichtung orthogonal verlaufend Querrichtung erstrecken. Eine Dicke der Zwischenlage kann sich in einer Dickenrichtung erstrecken. Dabei kann die Dickenrichtung orthogonal zu der Längsrichtung und zu der Querrichtung der Zwischenlage sein. Die Erstreckung der Zwischenlage in der Dickenrichtung kann wesentlich kleiner sein als die Erstreckung der Zwischenlage in der Querrichtung und/oder in der Längsrichtung.
  • Im montierten Zustand der Zwischenlage an einer Bahnschwelle kann sich die kann sich die Querrichtung entlang der Schwellenlängsrichtung erstrecken bzw. zu dieser parallel sein. Die Längsrichtung, in der sich die Schiene erstreckt, kann eine Richtung sein, die der generellen Erstreckung der Schiene folgt.
  • Die Zwischenlage kann eine erste Seite, und eine zweite Seite aufweisen. Genauer gesagt kann die Zwischenlage in der Dickenrichtung eine erste Seite und eine zweite Seite aufweisen. Die Zwischenlage kann entweder mit der ersten Seite oder mit der zweiten Seite in Kontakt mit der Schiene oder der Bahnschwelle sein bzw. gebracht werden. Der Stützbereich kann ein Bereich auf der ersten und/oder der zweiten Seite der Zwischenlage sein. Der Nebenbereich kann ein Bereich auf der ersten und/oder der zweiten Seite der Zwischenlage sein.
  • Das Hauptstützelement kann an der ersten Seite und/oder von der zweiten Seite der Zwischenlage vorgesehen sein. Das Hauptstützelement, welches in dem Stützbereich vorgesehen ist, kann von der ersten Seite und/oder von der zweiten Seite der Zwischenlage vorstehen. Das Stützelement kann eine Versteifung darstellen, welche dazu führt, dass mit der Zwischenlage der Schienenlärm reduziert werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Seite der Zwischenlage, welche kein Stützelement aufweist, also beispielsweise glatt bzw. eben ist, in der montierten Position, der Schienenunterseite zugewandt. So kann beispielsweise das zumindest eine Hauptstützelement an der ersten Seite der Zwischenlage vorgesehen sein, wobei die erste Seite der Zwischenlage zu der Schwelle hin orientiert ist. Demgemäß kann die zweite Seite der Zwischenlage eine glatte bzw. ebene Oberfläche aufweisen, die zur Schiene hin orientiert ist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform können sowohl die erste Seite als auch die zweite Seite der Zwischenlage mit jeweils zumindest einem Hauptstützelement versehen sein. Dabei kann es vorteilhaft sein, dass sowohl die erste Seite der Zwischenlage als auch die zweite Seite der Zwischenlage dieselbe Anordnung und/oder Ausgestaltung der Hauptstützelemente aufweisen. Es können aber auch beide Seiten unterschiedlich ausgestaltet sein. So kann sich der Stützbereich und/oder der Nebenbereich an der einen Seite der Zwischenlage von dem Stützbereich und/oder dem Nebenbereich an der anderen Seite der Zwischenlage unterscheiden.
  • Ferner kann sich der Stützbereich im Wesentlichen parallel zu der ersten Richtung erstrecken. Hierbei ist mit "erstrecken" zweckmäßigerweise die größte Erstreckung des Stützbereichs gemeint. Im Wesentlichen kann hierbei bedeuten, dass sich der Stützbereich auch mit einer Neigung von bis zu 15° hinsichtlich der ersten Richtung auf der Zwischenlage erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der Stützbereich über die gesamte Erstreckung der Zwischenlage in der ersten Richtung oder Querrichtung der Zwischenlage. Mit anderen Worten kann sich der Stützbereich von einem Rand in der ersten Richtung der Zwischenlage zu einem gegenüberliegenden Rand in der ersten Richtung der Zwischenlage erstrecken. Dadurch kann sichergestellt sein, dass in einer Draufsicht eine Schiene oder ein Gleis den Stützbereich schneidet bzw. kreuzt. Somit kann die schwingungs- und lärmdämpfende Wirkung der Zwischenlage sichergestellt sein.
  • Ferner kann die Zwischenlage eine Nebenbereich aufweisen, der angrenzend an den Stützbereich vorgesehen sein kann. Der Nebenbereich ist dabei hinsichtlich des Stützbereichs unterschiedlich ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich der Nebenbereich von einem Rand der Zwischenlage in der ersten Richtung oder Querrichtung zu einem gegenüberliegenden Rand der Zwischenlage. Hierbei ist mit "erstrecken" zweckmäßigerweise die größte Erstreckung des Nebenbereichs gemeint. Die Zwischenlage kann in der Längsrichtung zumindest drei aneinander angrenzende Bereiche aufweisen. Genauer gesagt kann die Zwischenlage in der Querrichtung den Stützbereich, den Nebenbereich und einen weiteren Stützbereich aufweisen. Die Stützbereiche können dabei an einen Rand der Zwischenlage in der Längsrichtung anschließen. Insbesondere durch die unterschiedliche Anordnung und/oder Ausgestaltung des Stützbereichs und des Nebenbereichs kann gewährleistet sein, dass eine dynamische Belastung, die von der Schiene in die Zwischenlage eingebracht wird, besonders vorteilhaft abgetragen werden kann.
  • Wird eine Kraft auf die Zwischenlage ausgeübt, so kann die Zwischenlage eine Gegenkraft erzeugen. Genauer gesagt kann eine Schiene eine dynamische Kraft auf die Zwischenlage ausüben, woraufhin in der Zwischenlage eine dynamische Reaktionskraft erzeugt wird. Dadurch, dass sich der Stützbereich und der Nebenbereich unterscheiden, können die in dem Nebenbereich und in dem Stützbereich bewirkten Reaktionskräfte unterschiedlich sein. So kann der Stützbereich beispielsweise so ausgestaltet sein, dass er 25% bis 95% der Kraft, die von der Schiene in die Zwischenlage eingetragen wird, aufnimmt. Die übrige Kraft kann durch den Nebenbereich aufgenommen werden. Daher kann der Stützbereich einen Großteil der stützenden und dämpfenden Wirkung übernehmen. Hierbei wurde herausgefunden, dass dieser Effekt besonders geeignet ist, um eine elastische Entkopplung von Schiene und Schwelle zu erreichen. Besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, zwei Stützbereiche an sich in der Querrichtung der Zwischenlage erstreckenden vorzusehen. Zwischen den Stützbereichen kann sich der Nebenbereich anschließen.
  • Der Stützbereich und der Nebenbereich können sich durch ihrer Materialeigenschaften und/oder eine Ausgestaltung von Stützelementen und/oder durch eine Anordnung von Stützelementen unterscheiden. Der Stützbereich und der Nebenbereich können aus geschäumtem Material gebildet sein. So kann die Zwischenlage beispielsweise einen Grundkörper aufweisen (Details dazu weiter unten), auf dem in einem Stützbereich ein Hauptstützelement und in einem Nebenbereich ein Nebenstützelement aus einem geschäumten Material vorgesehen sind. Dabei können die Stützelemente jeweils über die gesamte Fläche der jeweiligen Bereiche vorgesehen sein. In diesem Fall können sich der Stützbereich und der Nebenbereich durch eine unterschiedliche Porosität der Stützelemente unterscheiden. Ferner können die Stützelemente in diesem Fall eine ebene Fläche (d.h. ohne Vertiefungen) bilden. Durch das Bereitstellen einer Zwischenlage mit geschäumten Stützelementen können besonders einfach Herstellungsverfahren für die Zwischenlager vorgesehen werden, was die Effizienz der Herstellung erhöht.
  • Der Stützbereich kann aus einem geschäumten ersten Material gebildet sein. Vorzugsweise ist der Stützbereich überwiegend aus dem geschäumten ersten Material gebildet. Das erste Material kann ein Polyurethan (PUR) oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) umfassen. Der Nebenbereich kann aus einem geschäumten zweiten Material gebildet sein. Vorzugsweise ist der Nebenbereich überwiegend aus dem geschäumten zweiten Material gebildet. Das erste Material kann eine geringere Dämpfung und/oder eine geringere Steifigkeit als das zweite Material aufweisen. Bei unterschiedlicher Dämpfung und/oder Steifigkeit des ersten Materials und des zweiten Materials können verbesserte Schwingungsdämpfende Eigenschaften der Zwischenlage bereitgestellt werden. Das geschäumte Material bietet eine verbesserte Anpassungsfähigkeit der Zwischenlage an einen Untergrund und eine Schiene. Vorzugsweise weist die Zwischenlage eine Konstante Dicke auf. Die Dicke der Zwischenlage kann eine Erstreckung der Zwischenlage orthogonal zu der Längsrichtung und zu der Querrichtung sein. Mit anderen Worten können der Stützbereich und der Nebenbereich dieselbe Dicke aufweisen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Nebenbereich an zwei gegenüberliegenden Seiten des Stützbereichs vorgesehen. Vorzugsweise sind die Nebenbereiche in der Längsrichtung angrenzend an den Stützbereich vorgesehen. Damit kann eine achssymmetrische Zwischenlage bereitgestellt sein. Dadurch kann eine Herstellung der Zwischenlage vereinfacht sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann nur ein Nebenbereich angrenzend an dem Stützbereich vorgesehen sein. Mit anderen Worten kann ausschließlich ein Nebenbereich vorgesehen sein. Der eine Nebenbereich kann in der Längsrichtung an dem Stützbereich angeordnet sein. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Entkopplung zwischen Schiene und Schwelle erreicht werden, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsstrecken. Der Nebenbereich und der Stützbereich können dieselbe Dicke aufweisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann der zumindest eine Nebenbereich und der Stützbereich eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Mit anderen Worten kann der Nebenbereich in der Dickenrichtung (das heißt orthogonal zu der Längsrichtung und zu der ersten Richtung) eine größere oder kleinere Erstreckung aufweisen verglichen mit dem Stützbereich. Dadurch kann eine Belastung des Nebenbereichs und des Stützbereichs unterschiedlich realisiert werden. Folglich kann eine Beanspruchung des Nebenbereichs und des Stützbereichs unterschiedlich realisiert sein, wodurch eine verbesserte Schwingungsdämpfung bereitgestellt sein kann. Mit anderen Worten kann bei einer Anfänglichen Belastung der Zwischenlage hauptsächlich der Nebenbereich oder der Stützbereich beansprucht werden. Steigt die Belastung dann weiter an, werden sowohl der Stützbereich als auch der Nebenbereich im Wesentlichen gleichmäßig belastet. Dadurch kann der Anstieg der Belastung besser abgefangen werden. Eine solche Zwischenlage eignet sich besonders für hochbelastete Bereiche. Der zumindest eine Nebenbereich ist vorzugsweise angrenzend an den Stützbereich in der Längsrichtung vorgesehen.
  • Vorzugsweise unterscheidet sich der Stützbereich hinsichtlich einer Anordnung und/oder Ausgestaltung des Hauptstützelements von dem Nebenbereich. Somit kann das Hauptstützelement ausschließlich in dem Stützbereich vorgesehen sein. Demgegenüber kann in dem Nebenbereich gar kein Stützelement vorgesehen sein. Alternativ kann in dem Nebenbereich ein von dem Hauptstützelement unterschiedliches Stützelement angeordnet sein. Somit kann das Stützelement in dem Nebenbereich eine andere Form aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Stützelement in dem Nebenbereich in einer anderen Art und Weise vorgesehen sein. Beispielsweise können in dem Stützbereich mehr Stützelemente pro Fläche vorgesehen sein als in dem Nebenbereich. Durch die unterschiedliche Ausgestaltung des Stützbereichs und des Nebenbereichs können besonders vorteilhafte schwingungsdämpfende Eigenschaften der Zwischenlage bereitgestellt sein. Genauer gesagt kann damit die Zwischenlage auf einen gewünschten Einsatzbereich angepasst sein. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, bei Strecken, die vorzugsweise von schwerem Güterverkehr genutzt werden, einen größeren Unterschied in der Anzahl von Stützelementen in dem Nebenbereich und dem Stützbereich vorzusehen, um eine noch bessere elastische Entkopplung zwischen Schiene und Bahnschwelle zu erlangen.
  • Vorzugsweise ist das Hauptstützelement elastisch verformbar. Somit kann das Hauptstützelement unter einer Belastung seine Form verändern und nach Wegnahme der Belastung wieder zu seiner ursprünglichen Form zurückkommen. Vorzugsweise weist das Hauptstützelement eine verglichen mit der übrigen Zwischenlage andere Elastizität auf. Zusätzlich oder alternativ kann die andere Elastizität des Hauptstützelements durch eine Formgebung des Hauptstützelements und/oder unterschiedliche Materialien (mit z.B. unterschiedlichen Materialeigenschaften wie Steifigkeit) erreicht werden. Somit kann eine elastische Entkopplung zwischen Gleis und Bahnschwelle erreicht werden. Ferner ist es denkbar, dass das Hauptstützelement eine andere Elastizität aufweist als zumindest ein weiteres Stützelement (beispielsweise zumindest ein Nebenstütz), das in dem Nebenbereich vorgesehen sein kann. Somit kann die Zwischenlage noch besser an spezifische Einsatzbereiche angepasst sein.
  • Vorzugsweise ist der Stützbereich aus anderem Material gebildet als der Nebenbereich. So kann der Nebenbereich aus einem weicheren und kostengünstigeren Material gebildet sein, wohingegen der Stützbereich aus einem steiferen und/oder stärker dämpfenden Material gebildet sein kann. Somit kann eine gute Verteilung der stützenden Eigenschaften und der dämpfenden Eigenschaften zwischen Stützbereich und Nebenbereich aufgeteilt sein.
  • Vorzugsweise weist die Zwischenlage einen ersten Randbefestigungsbereich und einen zweiten Randbefestigungsbereich aufweist, wobei sich die Randbefestigungsbereiche in einer Querrichtung erstrecken und dazu ausgestaltet sind, die Zwischenlage an einer Bahnschwelle festzulegen. In einem an einer Bahnschwelle montierten Zustand können sich der erste Randbefestigungsbereich und der zweite Randbefestigungsbereich in einer Schwellenlängsrichtung erstrecken. Mit anderen Worten können sich die Randbefestigungsbereiche entlang einer Haupterstreckung einer Schwelle erstrecken. Die Randbefestigungsbereiche können eine vorspringende leistenartige Struktur aufweisen, die mit der Schwelle in Eingriff gebracht werden kann. Somit kann die Zwischenlage formschlüssig an der Schwelle festgelegt werden. Genauer gesagt kann so verhindert werden, dass die Zwischenlage in Längsrichtung einer Schiene oder in Querrichtung der Schwelle verlagert wird. Die Ränder der Zwischenlage, die orthogonal zu den Randbefestigungsbereichen ausgerichtet sind (d. h. sich in Längsrichtung der Zwischenlage erstrecken) können dazu ausgestaltet sein, mit einer Winkelführungsplatte in Kontakt zu kommen. Somit kann die Zwischenlage durch Winkelführungsplatten an der Bahnschwelle festgelegt sein. Damit kann eine Verschiebung der Zwischenlage in Längsrichtung und/oder in Querrichtung einer Schwelle vermieden werden.
  • Vorzugsweise befinden sich der erste Randbefestigungsbereich und der zweite Randbefestigungsbereich an zwei gegenüberliegenden Rändern der Zwischenlage. Die Zwischenlage kann in einer Draufsicht eine im Wesentlichen eckige Form aufweisen. Vorzugsweise weist die Zwischenlage vier Ränder auf, von denen zwei nicht aneinander angrenzende Ränder den ersten Randbefestigungsbereich und den zweiten Randbefestigungsbereich aufweisen können. Somit kann die Zwischenlage an einer Bahnschwelle formschlüssig festgelegt werden. Mit anderen Worten kann die Zwischenlage die Bahnschwelle an zumindest drei Seiten der Bahnschwelle zumindest teilweise umgeben bzw. umgreifen. Somit kann ein sicherer Halt der Zwischenlage an der Bahnschwelle realisiert sein.
  • Vorzugsweise geht das zumindest eine Hauptstützelement in zumindest einen Längssteg über, dessen Länge quer zu einer Haupterstreckungsrichtung des Hauptstützelements größer ist als die des Hauptstützelements in derselben Richtung. Somit kann durch eine spezielle Formgebung, nämlich den Längsstegsteg die Zwischenlage in einem mittleren Bereich gezielt verstärkt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Längsstegstege vorgesehen, sodass die Zwischenlage in diesem Bereich überproportional verstärkt sein kann. Somit können Schienenschwingungen gezielt auch in einer Schienenlängsrichtung unterbunden werden. Vorzugsweise weist das zumindest eine Hauptstützelement an seinem mittleren Bereich einen Längsstegsteg auf. Damit kann das Hauptstützelement eine "T-Form" in einer Draufsicht aufweisen.
  • Vorzugsweise ist der zumindest eine Längsstegsteg durch eine oder mehrere Quervertiefungen und/oder Längsvertiefungen abgegrenzt. Mit anderen Worten kann der zumindest eine Längsstegsteg durch Vertiefungen in der Zwischenlage definiert sein. Die Längsvertiefungen können sich dabei in der Längsrichtung der Zwischenlage erstrecken. Die Quervertiefungen können sich in der Querrichtung der Zwischenlage erstrecken. Analog dazu kann das Hauptstützelement durch Vertiefungen gebildet sein. Die Vertiefungen können Einschnitte in die Zwischenlage sein.
  • Vorzugsweise liegt eine Tiefe der Vertiefungen im Verhältnis zu einer Gesamtdicke der Zwischenlage etwa in einem Verhältnis von 0,1 bis 0,8. Eine Breite der Vertiefungen liegt in bevorzugten Ausführungsformen in einem Bereich von etwa 2 mm bis 10 mm, bevorzugt etwa 3 mm bis 6 mm, insbesondere bevorzugt etwa 5 mm. Vorzugsweise weisen die Vertiefungen im Querschnitt eine im Wesentlichen trapezförmige Form auf. So kann beispielsweise bei der Trapezform eine Breite von etwa 6 mm an der entsprechenden Oberseite oder Unterseite der Zwischenlage und eine Breite von etwa 1 mm bis 8 mm, bevorzugt etwa 2 mm bis 5 mm und besonders bevorzugt, etwa von 4 mm am Grund der Vertiefung vorgesehen sein. Mit diesen Abmessungen kann eine ausreichende Bewegungsfreiheit des Stützelements sichergestellt sein, so dass auch Belastungen entlang der Erstreckungsrichtung der Schiene effizient gedämpft werden können.
  • Das zumindest eine Hauptstützelement weist seine größte Erstreckung parallel zu der ersten Richtung auf. Somit kann sichergestellt sein, dass das Hauptstützelement in einem Bereich, in dem die Schiene, die Zwischenlage schneidet bzw. kreuzt, verläuft. Somit kann eine besonders zu bevorzugende Dämpfungswirkung der Zwischenlage erzielt sein.
  • Vorzugsweise ist ein Verhältnis der Gesamtlänge der Zwischenlage quer zu der ersten Richtung zu der Erstreckung des Hauptstützelements quer zu der ersten Richtung größer als 3,0, bevorzugt in einem Bereich zwischen 3,0 und 10,0, stärker bevorzugt zwischen 4,0 und 7,0. Das Verhältnis von zumindest 3,3 bietet den Vorteil, dass die Zwischenlage ein ausreichend großes Hauptstützelement in der Querrichtung (d. h. quer zu der ersten Richtung) aufweist, sodass eine ausreichende elastische Entkopplung zwischen Schiene und Bahnschwelle bereitgestellt sein kann. Der Bereich von 3,3 bis 7,5 bietet den Vorteil, dass nicht nur eine ausreichende elastische Entkopplung bereitgestellt sein kann, sondern auch eine Verringerung der Schienenschwingung durch die Zwischenlage erreicht werden kann. Mit anderen Worten kann bei diesem Verhältnis eine besonders gute Schienenlärmvermeidung bereitgestellt sein. Das letzte Verhältnis bietet eine besonders vorteilhafte Schienendämpfung bei einer Schienenschwingung von z.B. 1000 Hz.
  • Vorzugsweise weist das Nebenstützelement eine von dem Hauptstützelement unterschiedliche Dimensionierung auf. Somit können insgesamt zumindest zwei Stützelemente an der Zwischenlage vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Nebenstützelement in dem Nebenbereich angeordnet. Das Nebenstützelement kann eine von dem Hauptstützelement unterschiedliche Ausrichtung auf der Zwischenlage aufweisen. So kann sich das Nebenstützelement beispielsweise in der Längsrichtung erstrecken, sodass eine Haupterstreckung des Nebenstützelements in der Längsrichtung größer ist als in der ersten Richtung. Somit kann die Zwischenlage auch für dynamisch hochbelastete Strecken eingesetzt sein. Unter Dimensionierung kann beispielsweise ein unterschiedlicher Querschnitt des Hauptstützelements und des Nebenstützelements verstanden werden und/oder die Verwendung eines zweiten Materials, welches sich, insbesondere hinsichtlich seiner Materialeigenschaften von einem ersten Material unterscheidet. Dabei kann das zumindest eine Hauptstützelement aus dem ersten Material gebildet sein und das zumindest eine Nebenstützelement aus dem zweiten Material. So kann das Hauptstützelement beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt mit einem ersten Radius aufweisen und das Nebenstützelement einen kreisrunden Querschnitt mit einem zweiten Radius. Ferner kann der erste Radius größer oder kleiner als der zweite Radius sein. Somit kann sich der Stützbereich von dem Nebenbereich durch unterschiedliche Durchmesser der Stützelemente unterscheiden. Alternativ kann das Hauptstützelement im Querschnitt eine eckige Form (beispielsweise quadratische oder rechteckig Form) aufweisen, wohingegen das Nebenstützelement eine eckige Form mit anderen Kantenlängen aufweisen kann.
  • Vorzugsweise ist eine Haupterstreckungsrichtung des zumindest einen Nebenstützelements relativ zu einer Haupterstreckungsrichtung des zumindest einen Hauptstützelements geneigt. Mit anderen Worten können sich das Nebenstützelement und das Hauptstützelement mit einer unterschiedlichen Ausrichtung auf der Zwischenlage erstrecken. Somit können Anforderungen an wechselnde Belastungen erfüllt sein.
  • Vorzugsweise ist eine Haupterstreckungsrichtung des zumindest einen Nebenstützelements relativ zu einer Haupterstreckungsrichtung des zumindest einen Hauptstützelements orthogonal. Somit können das zumindest eine Hauptstützelement und das zumindest eine Nebenstützelement parallel zueinander auf der Zwischenlage angeordnet sein. In diesem Fall kann eine besonders hohe elastische Schwingungsdämpfung bereitgestellt sein, da eine Auflagefläche zwischen Bahnschwelle und Zwischenlage oder zwischen Schiene und Zwischenlage erhöht ist. Ferner können Querbelastungen der Schiene wie beispielsweise bei einer Bogenfahrt vorteilhaft abgetragen werden.
  • Das zumindest eine Nebenstützelement weist in einer Richtung quer zu der ersten Richtung eine geringere Erstreckung auf, als das zumindest eine Hauptstützelement. Mit anderen Worten kann das zumindest eine Nebenstützelement in der ersten Richtung eine geringere Erstreckung aufweisen als das zumindest eine Hauptstützelement. Dies bietet den Vorteil, dass eine Belastung, die von dem zumindest einen Nebenstützelement in die Zwischenlage eingebracht wird, sich auf einer geringeren Länge in der ersten Richtung in der Zwischenlage verteilt. Somit kann eine höhere Festigkeit der Zwischenlage in einem Bereich um das zumindest eine Nebenstützelement herum bereitgestellt sein. Dadurch kann eine verbesserte elastische Entkopplung zwischen Schiene und Bahnschwelle realisiert sein.
  • Vorzugsweise ist kein Stützelement in dem ersten Randbefestigungsbereich und/oder nicht in dem zweiten Randbefestigungsbereich vorgesehen. Somit kann vermieden werden, dass in den Randbefestigungsbereichen Belastungen in die Zwischenlage eingebracht werden. Dies kann nachteilig sein, da durch eine elastische Gegenbewegung der Zwischenlage die Befestigung an der Bahnschwelle nicht sichergestellt sein kann bzw. leiden kann. Mit anderen Worten kann eine formschlüssige Verbindung zwischen Zwischenlage und Bahnschwelle durch ein elastisches Zurückfedern aufgrund einer Einwirkung einer externen Kraft, verschlechtert sein.
  • Vorzugsweise ist das zumindest eine Nebenstützelement zumindest teilweise in dem Nebenbereich angeordnet. Mit anderen Worten muss das Nebenstützelement nicht vollständig in dem Nebenbereich vorgesehen sein. So kann das zumindest eine Nebenstützelement beispielsweise auch teilweise in dem Stützbereich vorgesehen sein. Somit kann eine individuelle Ausgestaltung der Zwischenlage entsprechend dem geplanten Einsatzgebiet bereitgestellt sein.
  • Vorzugsweise weist das zumindest eine Nebenstützelement Aussparungen auf. So kann das Nebenstützelement beispielsweise einen stabartige und/oder längliche Form aufweisen, die in ihrer Erstreckung in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen Aussparungen aufweist. Somit kann das Nebenstützelement leichter in zwei Richtungen parallel zu der Zwischenlage elastisch verformbar sein. Beispielsweise kann das Nebenstützelement durch Vertiefungen (siehe oben) gebildet sein. Die Aussparungen können dabei eine geringere Tiefe in der Dickenrichtung der Zwischenlage aufweisen als die Vertiefungen, durch die das Nebenstützelement gebildet sein kann. Somit kann nicht nur eine verbesserte elastische Beweglichkeit des zumindest einen Nebenstützelements bereitgestellt sein, sondern auch die Festigkeit des Nebenstützelement sichergestellt sein.
  • Vorzugsweise ist das zumindest eine Nebenstützelement aus einem anderen Material als das Hauptstützelement gebildet. Insgesamt kann eine Steifigkeit der Zwischenlage gemäß der Norm EN 13481-2 Klasse C bzw. nach EN 13146-9 so eingestellt sein, dass die statische Steifigkeit (= KSP) ≤ 600 KN/mm ist. Vorzugsweise weist die Zwischenlage eine statische Steifigkeit KSP von etwa 60-250 KN/mm bei typischen Abmessungen der Zwischenlage auf, insbesondere bei einer Länge von L~180 mm, einer Breite von B~150 mm und einer Dicke von d~10 mm. Ein Verhältnis einer dynamischen Steifigkeit KLFP des statischen Steifigkeit KSP, also eine Versteifung der Zwischenlage KLFP 10Hz / KSP (geprüft nach EN 13481-2-C bzw. EN 13146-9), wird in bevorzugten Ausführungsformen so eingestellt, dass das Verhältnis ≥ 1,5 ist. Ferner kann durch eine unterschiedliche Materialwahl für das Nebenstützelement und das Hauptstützelement auf die Steifigkeit Einfluss genommen werden. So kann das Nebenstützelement beispielsweise mittels eines 2K-Verfahrens aus einem anderen Werkstoff auf die Zwischenlage aufgespritzt bzw. angespritzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Nebenstützelement porös ausgeführt sein. Somit können individuelle Anforderungen an die Zwischenlage bereitgestellt sein.
  • Vorzugsweise ist das zumindest eine Hauptstützelement zumindest teilweise an einem sich in der Querrichtung der Zwischenlage erstreckenden Rand angeordnet. Mit anderen Worten kann das zumindest eine Hauptstützelement am Rand der Zwischenlage angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass bei Anordnung von beispielsweise zwei Hauptstützelementen ein Abstand zwischen beiden Hauptstützelementen auf der Zwischenlage maximal sein kann. Dabei können beide Hauptstützelemente voneinander separiert auf der Zwischenlage vorgesehen sein. Mit anderen Worten können die beiden Hauptstützelemente keinen direkten Kontakt miteinander haben. Dadurch kann eine verbesserte Schwingungsdämpfung erreicht sein. Mit anderen Worten können bei dem Vorsehen von zwei Hauptstützelementen, beide in der Längsrichtung der Zwischenlage ganz am Rand der Zwischenlage vorgesehen sein, sodass ein Abstand zwischen beiden Hauptstützelementen maximiert ist. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, dass ein Steg, der in dem Randbefestigungsbereich vorgesehen ist, eine größere Erstreckung in der Dickenrichtung der Zwischenlage aufweist als das zumindest eine Hauptstützelement. Somit kann sichergestellt sein, dass sie Zwischenlage zuverlässig an der Bahnschwelle gehalten ist.
  • Vorzugsweise weisen der erste Randbefestigungsbereich und der zweite Randbefestigungsbereich jeweils eine geringere Fläche auf als der Nebenbereich und/oder Stützbereich auf. Mit anderen Worten können die Randbefestigungsbereiche in einer Draufsicht auf die Zwischenlage die geringste Fläche aller Bereiche der Zwischenlage aufweisen. Die Randbefestigungsbereiche können durch die stegartige Struktur definiert sein, die die Zwischenlage an der Schwelle festlegt. Ferner können die Randbefestigungsbereiche keine Stützelemente aufweisen. Durch relativ kleine Randbefestigungsbereiche kann eine Erstreckung der Zwischenlage in einer Schienenrichtung kompakt gehalten sein. Somit kann eine effiziente Zwischenlage bereitgestellt sein.
  • Vorzugsweise weist die Zwischenlage in der ersten Richtung zumindest einen Rücksprung auf. Somit kann die Zwischenlage an zumindest einem Rand, der sich in der Längsrichtung erstreckt, den Rücksprung aufweisen. Somit kann die Zwischenlage noch zuverlässiger an einer Winkelführungsplatte oder alternativen seitlichen Stützelementen zur Anlage kommen. Vorzugsweise weist die Zwischenlage an zwei gegenüberliegenden Rändern einen Rücksprung auf. Somit kann sich in einer Draufsicht auf die Zwischenlage eine H-förmige Geometrie ergeben. Damit kann auch eine Befestigung, die die Winkelführungsplatte an einer Bahnschwelle festlegt, so vorgesehen sein, dass diese zumindest teilweise von der Zwischenlage umgeben ist. Somit kann die Zwischenlage weiter gegen ein Verrutschen in der Querrichtung und/oder in der Längsrichtung gesichert sein.
  • Vorzugsweise weist das zumindest eine Hauptstützelement Aussparungen auf. Die Aussparungen des Hauptstützelements können einen generellen Verlauf des Hauptstützelements in der Haupterstreckungsrichtung des Hauptstützelements unterbrechen. Somit kann analog zu den Aussparungen des zumindest einen Nebenstützelements eine bessere elastische Verformbarkeit des Hauptstützelements in einer Ebene parallel zu der Zwischenlage bereitgestellt sein. Die Aussparungen können eine geringere Erstreckung (d.h. Tiefe) in der Dickenrichtung der Zwischenlage aufweisen als die Vertiefungen, die das Hauptstützelement definieren. Dadurch kann eine Festigkeit des Hauptstützelements gesichert sein.
  • Vorzugsweise sind eine Vielzahl von Nebenstützelementen vorgesehen. Durch Vorsehen einer Vielzahl von Nebenstützelementen, kann die einzelne Größe der Nebenstützelemente im Verhältnis zur Fläche der Zwischenlage gering sein. Dadurch kann eine verbesserte elastische Verformbarkeit der Nebenstützelemente gewährleistet sein. Ferner kann eine relativ große Auflagefläche zwischen Nebenstützelementen und der Bahnschwelle und/oder der Schiene bereitgestellt sein, ohne dass eine elastische Verformbarkeit der Nebenstützelemente beeinträchtigt wäre. Dadurch kann die elastische Entkopplungswirkung der Zwischenlage insgesamt verbessert sein.
  • Vorzugsweise weisen die Nebenstützelemente einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Mit anderen Worten können sich die Nebenstützelemente säulenartig oder zylinderartig von der Zwischenlage in der Dickenrichtung erheben. Damit ist eine homogene elastische Verformbarkeit in einer Ebene parallel zu der Zwischenlage sichergestellt. Somit können auch Belastungen in Querrichtung und/oder Längsrichtung der Zwischenlage gleichmäßig aufgenommen werden.
  • Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Hauptstützelementen in dem Stützbereich angeordnet. Mit anderen Worten können in dem Stützbereich eine Vielzahl gleichartiger oder unterschiedlicher Hauptstützelemente vorgesehen sein. Somit kann eine Auflagefläche zwischen der Zwischenlage und der Bahnschwelle und/oder der Schiene, erhöht sein, wobei eine elastische Verformbarkeit der Stützelemente gewährleistet bleibt.
  • Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Hauptstützelementen in dem Stützbereich angeordnet und vorzugsweise ist eine Vielzahl von Nebenstützelementen in dem Nebenstützbereich angeordnet, wobei eine Anordnungsdichte der Hauptstützelemente in dem Stützbereich größer ist als eine Anordnungsdichte, der Nebenstützelemente in dem Nebenbereich. Mit anderen Worten kann die Anzahl der Stützelemente in dem Hauptbereich größer sein als eine Anzahl der Nebenstützelemente in dem Nebenbereich. Ferner kann ein Abstand zwischen den Nebenstützelementen größer sein als der Abstand zwischen den Hauptstützelementen. Somit kann eine Auflagefläche zwischen der Zwischenlage und der Bahnschwelle und/oder der Schiene in dem Stützbereich größer sein als in dem Nebenstützbereich. Dadurch kann der Stützbereich (bzw. die Stützelemente in dem Stützbereich) die größten Belastungen abtragen, wohingegen die Stützelemente in dem Nebenbereich für eine zusätzliche Stützwirkung bei z.B. bei Bogenfahrt bereitgestellt sein können. Ferner kann das zumindest eine Nebenstützelement eine größere Erstreckung (d.h. Höhe) in einer Richtung weg von der Zwischenlage (d.h. in der Dickenrichtung der Zwischenlage) aufweisen als das zumindest eine Hauptstützelement. Die Höhe der Stützelemente kann in einer Richtung orthogonal zu der Querrichtung und zu der Längsrichtung definiert sein. Dadurch kann sowohl eine verbesserte Entkopplung zwischen Schiene und Bahnschwelle bereitgestellt werden, als auch eine besonders gute Dämpfungswirkung.
  • Vorzugsweise liegt ein Verhältnis zwischen der Gesamtfläche des zumindest einen Stützbereichs und der projizierten Gesamtfläche der Zwischenlage in einer Draufsicht auf die Zwischenlage gesehen in einem Bereich von 0,1 bis 0,8, vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 0,6. Die Draufsicht kann als eine Aufsicht auf die Ober- oder Unterseite der Zwischenlage verstanden werden. Die projizierte Gesamtfläche der Zwischenlage kann hierbei das Produkt aus der Länge und Breite der Zwischenlage sein. Bei einem Stützbereich kann die Gesamtfläche des Stützbereichs das Produkt aus Länge und Breite des Stützbereichs sein. Bei mehreren Stützbereichen kann die Gesamtfläche des zumindest einen Stützbereichs hierbei die Summe der Flächen (d.h. das Produkt aus der Länge und Breite der jeweiligen Stützbereiche) der Stützbereiche sein. Die Gesamtfläche des zumindest einen Stützbereichs kann die projizierte Gesamtfläche des zumindest einen Stützbereichs in einer Draufsicht auf die Zwischenlage sein. Das Verhältnis von 0,1 bis 0,2 bietet den Vorteil, dass eine besonders gute elastische Entkopplung der Schiene erreicht ist. Das Verhältnis von 0,6 bis 0,8 bietet den Vorteil einer guten dämpfenden Wirkung. Bei dem Verhältnis von 0,2 bis 0,6 wurde herausgefunden, dass sich einerseits eine ausreichend gute elastische Entkopplung der Schiene von der Schwelle und andererseits eine hohe Dämpfung der Schienenvibration realisieren lässt.
  • Vorzugsweise weist die Zwischenlage einen Grundkörper auf, auf dem das zumindest eine Hauptstützelement angeordnet ist, und wobei der Grundkörper und/oder die die Nebenstützelemente aus einem anderen Material als das zumindest eine Hauptstützelement gebildet ist. So kann beispielsweise das Hauptstützelement durch ein 2K Verfahren auf den Grundkörper aufgespritzt sein. Dadurch kann der Grundkörper einheitlich hergestellt werden, wohingegen die Stützkörper (beispielsweise das Hauptstützelement) individuell, gemäß den jeweiligen Anforderungen an die Zwischenlage, aufgespritzt werden können. Ferner kann der Grundkörper aus einem kostengünstigen Material hergestellt werden, der beispielsweise Anforderungen an elastische Verformbarkeit und dergleichen nicht erfüllen muss, wohingegen das Stützelement entsprechend den Anforderungen an Verformbarkeit und Elastizität aus einem kostenintensiveren Werkstoff hergestellt sein kann. Dadurch kann zum einen eine individuelle Ausgestaltung der Zwischenlage angepasst an die jeweiligen Einsatzsituation als auch eine effiziente Herstellbarkeit der Zwischenlage bereitgestellt sein.
  • Vorzugsweise liegt ein Verhältnis der maximalen Dicke der Zwischenlage zu einer minimalen Dicke der Zwischenlage in einem Bereich von 0,1 bis 0,8. Eine minimale Dicke der Zwischenlage kann beispielsweise in einem Bereich einer Aussparung und/oder einer Vertiefung vorliegen. Die Gesamtdicke der Zwischenlage kann gemäß verschiedener Ausführungsformen in einem Bereich von etwa 4 mm bis 20 mm liegen. Dadurch kann eine ausreichende Festigkeit der Zwischenlage sichergestellt sein, ohne dass es Einbußen hinsichtlich einer Elastizität in einer Ebene parallel zu der Zwischenlage kommt.
  • Vorzugsweise weist der zumindest eine Stützbereich eine geringere Fläche auf als der zumindest eine Nebenbereich. Mit anderen Worten kann der Bereich der Zwischenlage, der eine extern aufgebrachte Kraft hauptsächlich abträgt, geringer sein als ein Bereich, der eine geringere Kraft oder gar keine Kraft abträgt. Somit kann der Hauptbereich, der dazu ausgestaltet ist, eine aufgebrachte Kraft abzutragen, kleiner sein als der Nebenbereich, der dazu ausgestaltet ist, eine Dämpfungswirkung zu entfalten. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung einer Zwischenlage gemäß einer der obigen Ausgestaltungen zur Dämpfung von Schwingungen zwischen einer Schiene und einer Bahnschwelle bereitgestellt. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Eisenbahnschienensystem umfassend zumindest eine Schiene zum Führen eines Schienenfahrzeugs, zumindest eine Schwelle zum Stützen der zumindest einen Schiene, und eine Zwischenlage gemäß einer der obigen Ausgestaltungen bereitgestellt, wobei die Zwischenlage zwischen der Schiene und der Schwelle angeordnet ist.
  • Einzelne Merkmale oder Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen oder anderen Ausführungsformen kombiniert werden und so neue Ausführungsformen bilden. Die in Verbindung mit den einzelnen Merkmalen genannten Ausgestaltungen und Vorteile gelten dann analog auch für die neuen Ausführungsformen. Vorteile und Ausgestaltungen, die in Verbindung mit der Vorrichtung genannt sind, gelten analog auch für die Verwendung. Im vorliegenden werden bevorzugte Ausführungsformen anhand von Beispielen und den beigefügten Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage.
    Figur 2
    eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage.
    Figur 3
    eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Figur 4
    eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage.
    Figur 5
    eine schematische perspektivische Ansicht einer Zwischenlage
    Figur 6
    eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Figur 7
    eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage.
  • Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer Zwischenlage 1. Die Zwischenlage 1 weist eine im Wesentlichen rechteckige Grundform auf. Ferner weist die Zwischenlage 1 der vorliegenden Ausführungsform angrenzend an die zwei sich in der Querrichtung QR erstreckenden Ränder jeweils einen Stützbereich 2 auf. Der Stützbereich 2 erstreckt sich in einer ersten Richtung R1, die im Wesentlichen parallel zu der Querrichtung QR ist. Zwischen den Stützbereichen 2 ist ein Nebenbereich 3 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Nebenbereich 3 kein Stützelement auf. Daher unterscheiden sich die Stützbereiche 2 von dem Nebenbereich 3. Orthogonal zu der ersten Richtung R1 erstreckt sich die Längsrichtung LR der Zwischenlage 1 (siehe Pfeile in Figur 1). Eine Dickenrichtung der Zwischenlage 1 erstreckt sich in Figur 1 in die Figurenebene hinein. Eine Schiene, die mit der Zwischenlage 1 in Kontakt kommt, verläuft bei der in Figur 1 dargestellten Zwischenlage von der Bildunterseite zu der Bildoberseite (d.h. in der Längsrichtung).
  • Figur 2 ist eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage. Dabei entspricht die in Figur 2 dargestellte Zwischenlage im Wesentlichen der in Figur 1 dargestellten Zwischenlage mit dem Unterschied, dass der Nebenbereich 3 zwei Nebenstützelemente 7 aufweist. Ferner weist die Zwischenlage 1 einen ersten Randbefestigungsbereich 5 und einen zweiten Randbefestigungsbereich 6 auf. Der erste Randbefestigungsbereich 5 und der zweite Randbefestigungsbereich 6 sind an gegenüberliegenden Rändern der Zwischenlage 1 angeordnet. Die Zwischenlage 1 kann mit den Randbefestigungsbereichen 5, 6 an einer Bahnschwelle (nicht dargestellt) festgelegt werden. Dazu weisen die Randbefestigungsbereiche 5, 6 eine von der Zwischenlage 1 vorspringende Leiste auf. Somit kann die Zwischenlage 1 formschlüssig an einer Bahnschwelle festgelegt werden. Die Randbefestigungsbereiche 5,6 erstrecken sich in der Querrichtung QR. Die Nebenstützelemente 7 weisen eine unterschiedliche Dimensionierung, wie das Hauptstützelement 4 auf. Genauer gesagt haben die Nebenstützelemente 7 eine geringere Querschnittsfläche in einer Draufsicht als das Hauptstützelement 4 und daher eine geringere Federsteifigkeit.
  • Figur 3 ist eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in Figur 3 dargestellte Zwischenlage entspricht im Wesentlichen den vorherigen Ausführungsformen mit dem Unterschied, dass Nebenstützelemente 7 als zylinderartige Vorsprünge in dem Nebenbereich 3 vorgesehen sind. Mit anderen Worten sind eine Vielzahl von Nebenstützelementen in dem Nebenbereich 3 vorgesehen.
  • Figur 4 ist eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage 1. Die in Figur 4 dargestellte Zwischenlage 1 entspricht im Wesentlichen den vorherigen Ausführungsformen mit dem Unterschied, dass in dem Nebenbereich 3, verschiedene Nebenstützelemente 7 vorgesehen sind. Ferner ist ein Längssteg 9 vorgesehen, der sich von dem einen Hauptstützelement 4 zu dem anderen Hauptstützelement 4 erstreckt. Der Längssteg erstreckt sich in der Längsrichtung LR. Zum einen erstrecken sich bei der vorliegenden Ausführungsform 4 im Querschnitt eckige Nebenstützelemente 7 an jeweils einem Rand der Zwischenlage 1 in der Längsrichtung LR. In Richtung einer Mitte der Zwischenlage 1 sind zwei längliche Nebenstützelemente 7 vorgesehen, die sich in der Längsrichtung LR der Zwischenlage 1 erstrecken. Dabei sind zwei der länglichen Nebenstützelemente 7 angrenzend an den Längssteg 9 vorgesehen. Der Längssteg 9 ist dabei analog zu den angrenzenden Nebenstützelementen 7 ausgebildet mit dem Unterschied, dass er an seinen Enden in den Hauptstützelementen 4 mündet bzw. endet. Mit anderen Worten ist der Längssteg 9 ein Steg, der die beiden Hauptstützelemente 4 miteinander verbindet. Die beiden anderen Nebenstützelemente 7 erstrecken sich in der Längsrichtung LR neben dem mittig angeordneten Längssteg 9.
  • Figur 5 ist eine schematische und perspektivische Ansicht der in Figur 4 dargestellten Zwischenlage 1. In Figur 5 ist ersichtlich, dass sowohl die Hauptstützelemente 4 als auch die Nebenstützelemente 7 durch Vertiefungen an einer ersten Seite (Unterseite) der Zwischenlage 1 definiert sind. Mit anderen Worten ist bei der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen, dass die Stützelemente 4, 7 in einem montierten Zustand der Bahnschwelle zugewandt sind. Ferner ist in Figur 5 der stegartige Vorsprung der Randbefestigungsbereiche 5,6 erkennbar, durch die die Zwischenlage an einem definierten Platz zwischen Schiene und Schwelle gehalten wird.
  • In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform sind die Stützelemente an einer zweiten Seite (Oberseite) der Zwischenlage 1 vorgesehen, sodass sie in einem montierten Zustand mit der Schiene in Kontakt kommen. Die Randbefestigungsbereiche 5, 6 stehen in jedem Fall zu der ersten Seite (Unterseite) der Zwischenlage 1 vor, sodass Sie formschlüssig mit der Bahnschwelle in Kontakt kommen können.
  • Figur 6 ist eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in Figur 6 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der vorherigen Ausführungsform mit dem Unterschied, dass die Hauptstützelemente 4 die Stützbereiche 2 vollständig ausfüllen. Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Nebenstützelementen 7 vorgesehen. Die Nebenstützelemente 7 sind in dem Nebenbereich 3 angeordnet. Dabei ist ein mittig angeordneter Längssteg 9 so in dem Nebenbereich 3 angeordnet, dass er die beiden Hauptstützelemente 4 miteinander verbindet. Sechs weitere Nebenstützelemente 7 sind angrenzend an den mittlere Längssteg 9 in dem Nebenbereich 3 angeordnet. Dabei weisen die Nebenstützelemente 7 einen rechteckigen Querschnitt auf.
  • Die in Figur 7 dargestellte Ausführungsform entspricht der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass an zwei gegenüberliegenden Rändern der Zwischenlage 1 Rücksprünge 8 angeordnet sind.
  • Genauer gesagt bilden die Rücksprünge 8 Aussparungen in der Querrichtung QR der Zwischenlage 1.
  • Figur 8 ist eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage 1.
  • Die in Figur 8 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsformen darin, dass die Hauptstützelemente 4 nicht über den gesamten Bereich des Stützbereichs 2 ausgebildet sind. Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform zwei Nebenstützelemente 7 vorgesehen. Ferner verbindet ein Längssteg in der Längsrichtung LR die beiden Hauptstützelemente 4. Die am Rand der Zwischenlage 1 angeordneten Nebenstützelemente 7 erstrecken sich an das jeweilige Hauptstützelement 4 angepasst über den Stützbereich und in dem Nebenbereich 3. Angrenzend an den Längssteg 9 sind auf jeder Seite jeweils ein Nebenstützelement 7 angeordnet, welche im Querschnitt eine rechteckige Form aufweisen.
  • Figur 9 ist eine schematische Draufsicht auf eine Zwischenlage 1.
  • Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsform darin, dass sowohl die Nebenstützelemente 7 als auch die Hauptstützelemente 4 als stabartige oder zylinderartige Vorsprünge (z.B. Pins oder Noppen) von der Zwischenlage 4 vorspringen. Die Hauptstützelemente 4 sind in den beiden Stützbereichen 2 angeordnet. Die Nebenstützelemente 7 sind in dem Nebenbereich 3 angeordnet. In beiden Bereichen sind jeweils eine Vielzahl von Stützelementen vorgesehen. Die Stützelemente, welche in dem Nebenbereich 3 angeordnet sind, unterscheiden sich von den Stützelementen, welche in den Stützbereichen 2 angeordnet sind, dadurch, dass eine Anordnungsdichte der Nebenstützelemente 7 in dem Nebenbereich geringer ist als eine Anordnungsdichte der Hauptstützelemente 4 in dem Stützbereich 2. Mit anderen Worten sind in dem Nebenbereich 3 weniger Nebenstützelemente 7 pro Fläche angeordnet als Hauptstützelemente in dem Stützbereich 2.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zwischenlage
    2
    Stützbereich
    3
    Nebenbereich
    4
    Hauptstützelement
    5
    erster Randbefestigungsbereich
    6
    zweiter Randbefestigungsbereich
    7
    Nebenstützelement
    8
    Rücksprung
    9
    Längssteg
    R1
    erste Richtung
    LR
    Längsrichtung
    QR
    Querrichtung

Claims (18)

  1. Zwischenlage (1) zur Anordnung zwischen einer Bahnschwelle und einer in einer Längsrichtung (LR) verlaufenden Schiene,
    wobei die Zwischenlage (1) zumindest einen Stützbereich (2) mit zumindest einem, insbesondere von der Zwischenlage (1) vorstehenden, Hauptstützelement (4) aufweist, wobei sich der Stützbereich (2) in einer ersten Richtung (R1) erstreckt, die im Wesentlichen quer zu der Längsrichtung (LR) ist,
    wobei die Zwischenlage (1) zumindest einen Nebenbereich (3) aufweist, welcher angrenzend an den Stützbereich (2) vorgesehen ist, wobei sich der Nebenbereich (3) von dem Stützbereich (2) unterscheidet, und
    wobei das zumindest eine Hauptstützelement (4) seine größte Erstreckung parallel zu der ersten Richtung (R1) aufweist,
    wobei die Zwischenlage (1) ferner zumindest ein Nebenstützelement (7) umfasst,
    wobei das Nebenstützelement (7) in einer Richtung quer zu der ersten Richtung (R1) eine geringere Erstreckung aufweist als das zumindest eine Hauptstützelement (4).
  2. Zwischenlage (1) gemäß Anspruch 1, wobei sich der Stützbereich (2) hinsichtlich einer Anordnung und/oder Ausgestaltung des Hauptstützelements (4) von dem Nebenbereich (3) unterscheidet.
  3. Zwischenlage (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Stützbereich (2) und der Nebenbereich (3) durch ihre Materialeigenschaften unterscheiden.
  4. Zwischenlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis zwischen der Gesamtfläche des zumindest einen Stützbereichs (2) und der projizierten Gesamtfläche der Zwischenlage (1) in einer Draufsicht auf die Zwischenlage (1) gesehen in einem Bereich von 0,1 bis 0,8, vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 0,6, liegt.
  5. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Hauptstützelement (4) in zumindest einen Längssteg (9) übergeht, dessen Länge quer zu einer Haupterstreckungsrichtung des Hauptstützelements (4) größer ist als die des Hauptstützelements (4) in derselben Richtung.
  6. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest ein Hauptstützelement (4) durch Vertiefungen abgegrenzt ist.
  7. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis der Gesamtlänge der Zwischenlage (1) quer zu der ersten Richtung (R1) zu der Erstreckung des Hauptstützelements (4) quer zu der ersten Richtung (R1) größer als 3,3, bevorzugt in einem Bereich zwischen 3,3 und 7,5, stärke bevorzugt zwischen 4,0 und 6,0, ist.
  8. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Nebenstützelement (7) eine von dem Hauptstützelement (4) unterschiedliche Dimensionierung aufweist.
  9. Zwischenlage (1) gemäß Anspruch 8, wobei das zumindest eine Nebenstützelement (7) zumindest teilweise in dem Nebenbereich (3) angeordnet ist.
  10. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenlage (1) einen ersten Randbefestigungsbereich (5) und einen zweiten Randbefestigungsbereich (6) aufweist, wobei sich die Randbefestigungsbereiche (5,6) in einer Querrichtung (QR) erstrecken und dazu ausgestaltet sind, die Zwischenlage (1) an einer Bahnschwelle festzulegen.
  11. Zwischenlage gemäß Anspruch 10, wobei der erste Randbefestigungsbereich (5) und der zweite Randbefestigungsbereich (6) jeweils eine geringere Fläche aufweisen als der Nebenbereich (3) und/oder der Stützbereich (2) aufweisen.
  12. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Nebenstützelementen (7) vorgesehen sind.
  13. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Hauptstützelementen (4) in dem Stützbereich (2) angeordnet sind.
  14. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenlage (1) einen Grundkörper aufweist, auf dem das zumindest eine Hauptstützelement (4) angeordnet ist, und wobei der Grundkörper aus einem anderen Material als das zumindest eine Hauptstützelement (4) gebildet ist.
  15. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenlage (1) in der ersten Richtung (R1) zumindest einen Rücksprung aufweist.
  16. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Hauptstützelement (4) Aussparungen aufweist.
  17. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Hauptstützelementen (4) in dem Stützbereich (2) angeordnet sind,
    wobei eine Vielzahl von Nebenstützelementen (7) in dem Nebenbereich (3) angeordnet sind, und
    wobei eine Anordnungsdichte der Hauptstützelemente (4) in dem Stützbereich (2) größer ist als eine Anordnungsdichte der Nebenstützelemente (7) in dem Nebenbereich (3).
  18. Zwischenlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Stützbereich (2) eine geringere Fläche aufweist als zumindest ein Nebenbereich (3).
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