EP4530398B1 - Angle guide plate and track superstructure - Google Patents
Angle guide plate and track superstructureInfo
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- EP4530398B1 EP4530398B1 EP23199810.5A EP23199810A EP4530398B1 EP 4530398 B1 EP4530398 B1 EP 4530398B1 EP 23199810 A EP23199810 A EP 23199810A EP 4530398 B1 EP4530398 B1 EP 4530398B1
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Winkelführungsplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Gleisoberbau gemäß Anspruch 13.The present invention relates to an angle guide plate according to the preamble of claim 1 and to a track superstructure according to claim 13.
Ein Bahnkörper bildet den Fahrweg für Eisenbahnen und umfasst einen Bahnoberbau und einen Bahnunterbau. Der Bahnoberbau umfasst Schienen, Schwellen, ein Schienenbefestigungssystem und eine Gleisbettung. Aufgabe des Bahnoberbaus besteht drin, die Spurweite der Bahn zu halten und die vorhandenen Kräfte in den Bahnunterbau einzuleiten.A railway track forms the route for railways and comprises a superstructure and a substructure. The superstructure includes rails, sleepers, a rail fastening system, and track bed. The function of the superstructure is to maintain the track gauge and transfer the forces into the substructure.
Das Schienenbefestigungssystem umfasst pro Befestigungspunkt eine Spannklemme, eine Winkelführungsplatte sowie eine Schwellenschraube. Die Winkelführungsplatte wird über einen wulstförmigen Eingriffbereich in einer entsprechenden Ausnehmung der Schwelle positioniert, sodass die Winkelführungsplatte seitlich mit einem Anschlagbereich am Schienenfuß anliegt. Die Spannklemme wird so positioniert, dass sie sowohl auf dem Schienenfuß als auch auf der Winkelführungsplatte aufliegt. Die Spannklemme wird über die Schwellenschraube in der Schwelle des Bahnoberbaus verankert. Hierdurch wird die Spannklemme in eine Vertiefung der Winkelführungsplatte und auf den Schienenfuß gedrückt, wodurch die Schiene auf der Schwelle fixiert wird. Über die Winkelführungsplatte werden die Kräfte, die insbesondere bei der Überfahrt eines Zugs entstehen, in die Schwelle und hierüber in den Bahnunterbau eingeleitet.The rail fastening system comprises a clamping clamp, an angle guide plate, and a sleeper screw at each fastening point. The angle guide plate is positioned in a corresponding recess in the sleeper via a bead-shaped engagement area, so that the angle guide plate rests laterally against the rail foot with a stop area. The clamping clamp is positioned so that it rests on both the rail foot and the angle guide plate. The clamping clamp is anchored in the sleeper of the track superstructure via the sleeper screw. This presses the clamping clamp into a recess in the angle guide plate and onto the rail foot, thus fixing the rail to the sleeper. The forces, which occur particularly when a train passes over it, are transferred via the angle guide plate into the sleeper and from there into the track bed.
Folglich müssen Winkelführungsplatten großen Kräften standhalten und diese zuverlässig weiterleiten. Daher weisen Winkelführungsplatten relativ große Wandstärken und einen dadurch bedingten hohen Materialbedarf auf. Winkelführungsplatten werden üblicherweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt und haben aufgrund der großen Wandstärken relativ lange Abkühlzeiten. Aus diesem Grund sind lange Produktionszykluszeiten zur Herstellung von Winkelführungsplatten erforderlich. Ferner haben Winkelführungsplatten aufgrund der Produktionszykluszeit und dem hohen Materialeinsatz einen großen CO2-Fußabdruck.Consequently, angle guide plates must withstand high forces and reliably transmit them. Therefore, angle guide plates have relatively large wall thicknesses. and consequently a high material requirement. Angle guide plates are typically manufactured using an injection molding process and, due to their large wall thicknesses, have relatively long cooling times. For this reason, long production cycle times are required for the manufacture of angle guide plates. Furthermore, angle guide plates have a large CO2 footprint due to the production cycle time and the high material consumption.
Die
Die
Ferner ist aus dem Stand der Technik die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Winkelführungsplatte zur Verfügung zu stellen, die bei einem geringeren Materialeinsatz eine ausreichende Stabilität gewährleistet.The object of the present invention is to provide an improved angle guide plate that ensures sufficient stability with less material usage.
Die vorstehende Aufgabe wird durch eine Winkelführungsplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Gleisoberbau mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.The above problem is solved by an angle guide plate with the features of claim 1 and by a track superstructure with the features of claim 15. Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Winkelführungsplatte umfasst eine Mehrzahl von, vorzugsweise im Wesentlichen quer zur Gleisrichtung verlaufenden, oberseitigen Versteifungsrippen, die an der Oberseite der Winkelführungsplatte angeordnet sind und entlang einer Gleisrichtung betrachtet zueinander beabstandet zwischen einem Eingriffbereich und einem Anschlagbereich verlaufend vorgesehen sind.The angle guide plate according to the invention comprises a plurality of, preferably substantially transverse to the track direction, upper stiffening ribs which are arranged on the upper side of the angle guide plate and, viewed along a track direction, are spaced apart from each other between an engagement area and a stop area.
Die bei einer Zugüberfahrt auf eine Schiene wirkenden Kräfte werden über den an der Schiene anliegenden Anschlagbereich in die Winkelführungsplatte eingeleitet. Die eingeleiteten Kräfte werden durch die oberseitigen Versteifungsrippen von dem Anschlagbereich abgeleitet. Zweckmäßigerweise entspricht die Geometrie der oberseitigen Versteifungsrippen dem Lastpfad und somit dem Weg der Kräfte bzw. dem Kraftfluss innerhalb der Winkelführungsplatte. Somit kann durch die oberseitigen Versteifungsrippen eine effektive Ableitung der auf die Winkelführungsplatte wirkenden Kräfte gewährleistet werden. Durch die Kraftableitung über die oberseitigen Versteifungsrippen können die auf einen Grundkörper der Winkelführungsplatte wirkenden Kräfte erheblich reduziert werden. Hierdurch wird es möglich, dass z. B. der Grundkörper der Winkelführungsplatte eine reduzierte Dicke bzw. Wandstärke aufweisen kann, ohne dass die Stabilität der Winkelführungsplatte beeinträchtigt wird. Hierdurch kann in einfacher Weise der Materialeinsatz zur Herstellung der Winkelführungsplatte reduziert werden. Da eine Winkelführungsplatte beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens gefertigt werden kann, wird durch die Reduktion der Dicke bzw. der Wandstärke auch die Abkühlzeit während des Spritzgussverfahrens reduziert. Hierdurch wird insbesondere die Produktionszykluszeit einer Winkelführungsplatte verringert. Durch die Reduzierung der Produktionszykluszeit und des Materialeinsatzes wird zudem der CO2-Fußab-druck der Winkelführungsplatte verringert.The forces acting on a rail during a train crossing are transferred to the angle guide plate via the stop area in contact with the rail. These forces are then dissipated from the stop area by the upper stiffening ribs. The geometry of these upper stiffening ribs advantageously corresponds to the load path and thus to the force flow within the angle guide plate. This ensures effective dissipation of the forces acting on the angle guide plate. By transferring the forces via the upper stiffening ribs, the forces acting on the base of the angle guide plate can be significantly reduced. This allows, for example, the base of the angle guide plate to have a reduced thickness or wall thickness without compromising its stability. This, in turn, enables a simple reduction in material usage. The amount of material required to manufacture the angle guide plate can be reduced. Since an angle guide plate can be manufactured using an injection molding process, for example, reducing its thickness also reduces the cooling time during the injection molding process. This, in turn, significantly reduces the production cycle time of an angle guide plate. Furthermore, reducing the production cycle time and material usage also reduces the CO2 footprint of the angle guide plate.
Dabei wird der Eingriffbereich durch eine Mehrzahl von, vorzugsweise im Wesentlichen quer zur Gleisrichtung verlaufenden, unterseitigen Versteifungsrippen gebildet, die entlang der Gleisrichtung betrachtet zueinander beabstandet angeordnet sind. Zweckmäßigerweise entspricht die Kontur der unterseitigen Versteifungsrippen der Kontur der korrespondierenden Ausnehmung der Schwelle, in welche die Winkelführungsplatte eingreift. Somit stützt sich der Eingriffbereich über die Versteifungsrippen in der Ausnehmung der Schwelle ab, sodass die Kräfte über die unterseitigen Versteifungsrippen von der Winkelführungsplatte in die Schwelle übertragen werden.The engagement area is formed by a plurality of underside stiffening ribs, preferably extending substantially transversely to the track direction, which are spaced apart from each other when viewed along the track direction. Advantageously, the contour of the underside stiffening ribs corresponds to the contour of the corresponding recess in the sleeper into which the angle guide plate engages. Thus, the engagement area is supported in the sleeper recess by the stiffening ribs, so that the forces are transferred from the angle guide plate to the sleeper via the underside stiffening ribs.
Dadurch, dass oberseitige und unterseitige Versteifungsrippen in Querrichtung zur Gleisrichtung betrachtet entlang einer gemeinsamen Achse verlaufend angeordnet sind, wird ein linearer und gleichmäßiger Lastpfad von den oberseitigen Versteifungsrippen zu den unterseitigen Versteifungsrippen durch die Winkelführungsplatte ermöglicht. Hierdurch kann die Kraft direkt bzw. auf kürzestem Weg von den oberseitigen Versteifungsrippen in die unterseitigen Versteifungsrippen übertragen werden, wodurch die Belastungen des Grundkörpers reduziert werden.By arranging the upper and lower stiffening ribs along a common axis in the transverse direction to the track direction, a linear and uniform load path is enabled from the upper to the lower stiffening ribs via the angled guide plate. This allows the force to be transferred directly, or via the shortest path, from the upper to the lower stiffening ribs, thereby reducing the stresses on the base body.
Zweckmäßigerweise sind die oberseitigen Versteifungsrippen auf der Unterseite der Winkelführungsplatte über einem plattenförmigen Grundkörper miteinander verbunden.Advantageously, the upper stiffening ribs are connected to each other on the underside of the angle guide plate over a plate-shaped base body.
Vorteilhafterweise sind die oberseitigen Versteifungsrippen im Anschlagbereich mit einem in Gleisrichtung verlaufenden, hin zur Oberseite erstreckenden, durchgehenden Anschlagsteg verbunden. Insbesondere liegt der Anschlagsteg direkt am Schienenfuß an, wodurch die auf die Winkelführungsplatte einwirkenden Kräfte direkt in die Versteifungsrippen übertragen werden können.Advantageously, the upper stiffening ribs in the stop area are connected to a continuous stop web extending towards the top in the direction of the track. In particular, the stop web rests directly against the rail foot, allowing the forces acting on the angle guide plate to be transferred directly into the stiffening ribs.
Vorteilhafterweise ist zumindest ein Teil der oberseitigen Versteifungsrippen quer zur Gleisrichtung betrachtet zumindest im Wesentlichen keilförmig zulaufend ausgebildet. Zweckmäßigerweise nimmt die Höhe der oberseitigen Versteifungsrippen vom Anschlagbereich zum Eingriffbereich, z. B. kontinuierlich, ab. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Höhenprofile der oberseitigen Versteifungsrippen unterschiedlichen sind. Alternativ können zwei oberseitige Versteifungsrippen ein Versteifungsrippenpaar bilden, wobei das Höhenprofil eines Versteifungsrippenpaares im Wesentlich gleich ist. Infolgedessen unterscheiden sich lediglich die Höhenprofile unterschiedlicher Versteifungsrippenpaare. Es sei angemerkt, dass das Höhenprofil den Verlauf der Höhe bzw. des Abstands der einzelnen oberseitigen Versteifungsrippen zu dem plattenförmigen Grundkörper entlang eines mittigen Längsschnitts der jeweiligen oberseitigen Versteifungsrippen beschreibt.Advantageously, at least some of the upper stiffening ribs, viewed transversely to the track direction, are tapered, at least substantially. The height of the upper stiffening ribs conveniently decreases from the contact area to the engagement area, e.g., continuously. It is further advantageous if the height profiles of the upper stiffening ribs are different. Alternatively, two upper stiffening ribs can form a stiffening rib pair, whereby the height profile of a stiffening rib pair is essentially the same. Consequently, only the height profiles of different stiffening rib pairs differ. It should be noted that the height profile describes the progression of the height or distance of the individual upper stiffening ribs to the plate-shaped base body along a central longitudinal section of the respective upper stiffening ribs.
Dadurch, dass die oberseitigen Versteifungsrippen im Bereich der Vertiefung bündig in den plattenförmigen Grundkörper übergehen, kann eine direkte Kraftübertragung gewährleistet werden.Because the upper stiffening ribs transition flush into the plate-shaped base body in the area of the recess, direct force transmission can be ensured.
Insbesondere umfasst die Winkelführungsplatte ein, vorzugsweise ovales, Durchgangsloch, welches zwischen zwei oberseitigen Versteifungsrippen angeordnet ist. Insbesondere verlaufen die zwei oberseitigen Versteifungsrippen um das Durchgangsloch herum. Dadurch, dass die zwei oberseitigen Versteifungsrippen um das Durchgangsloch herum verlaufen, werden der Lastpfad und somit die Kräfte ebenfalls um das Durchgangsloch herumgeleitet. Zweckmäßigerweise sind die zwei oberseitigen Versteifungsrippen an dem der Vertiefung zugewandten Ende der jeweiligen Versteifungsrippen in Richtung der Querachse des Grundkörpers orientiert. Die Querachse der Winkelführungsplatte erstreckt sich hierbei quer von dem Anschlagsteg in Richtung der Vertiefung. Sie erstreckt sich somit quer zu der Gleisrichtung. Das Durchgangsloch dient zur Aufnahme einer Schwellenschraube, mittels welcher das Befestigungssystem und somit die die Winkelführungsplatte in der Schwelle verankert werden können.In particular, the angle guide plate includes a through-hole, preferably oval, which is arranged between two upper stiffening ribs. Specifically, the two upper stiffening ribs extend around the through-hole. Because the two upper stiffening ribs extend around the through-hole, the load path and thus the forces are also directed around the through-hole. Advantageously, the two upper stiffening ribs are oriented at their ends facing the recess in the direction of the transverse axis of the base body. The transverse axis of the angle guide plate extends transversely. from the stop rib towards the recess. It thus extends perpendicular to the track direction. The through hole serves to accommodate a sleeper screw, by means of which the fastening system and thus the angle guide plate can be anchored in the sleeper.
Insbesondere sind die unterseitigen Versteifungsrippen gleichmäßig über die Unterseite der Winkelführungsplatte verteilt. Insbesondere weisen die unterseitigen Versteifungsrippen der Winkelführungsplatte die gleiche Kontur auf.In particular, the reinforcing ribs on the underside are evenly distributed across the underside of the angle guide plate. Specifically, the reinforcing ribs on the underside of the angle guide plate all have the same contour.
Zweckmäßigerweise sind die unterseitigen Versteifungsrippen an der Oberseite des Eingriffbereichs über einen gekrümmt verlaufenden Grundkörper verbunden.Advantageously, the stiffening ribs on the underside are connected to the upper side of the engagement area via a curved base body.
Insbesondere ist die Oberseite der jeweiligen oberseitigen Versteifungsrippe im Querschnitt der oberseitigen Versteifungsrippe und/oder die Unterseite der jeweiligen unterseitigen Versteifungsrippe im Querschnitt der unterseitigen Versteifungsrippe betrachtet eben.In particular, the upper surface of the respective upper stiffening rib is considered to be flat in the cross-section of the upper stiffening rib and/or the lower surface of the respective lower stiffening rib is considered to be flat in the cross-section of the lower stiffening rib.
Zweckmäßigerweise ist eine gleiche Anzahl von oberseitigen Versteifungsrippen und unterseitigen Versteifungsrippen vorgesehen. Insbesondere sind jeweils sechs oberseitige und unterseitige Versteifungsrippen vorgesehen.It is advantageous to provide an equal number of stiffening ribs on the upper and lower sides. In particular, six stiffening ribs each are provided on the upper and lower sides.
Vorzugsweise sind die oberseitigen Versteifungsrippen im Querschnitt der oberseitigen Versteifungsrippen betrachtet konisch zur Oberseite der Winkelführungsplatte zulaufend ausbildet. Alternativ oder zusätzlich sind die unterseitigen Versteifungsrippen im Querschnitt der unterseitigen Versteifungsrippen betrachtet konisch zur Unterseite der Winkelführungsplatte zulaufend ausbildet. Es genügt eine lediglich geringfügige Konizität. Hierdurch kann die Winkelführungsplatte trotz der Vielzahl der Versteifungsrippen in einfacher Weise aus einem Spritzgusswerkzeug entformt werden.Preferably, the upper stiffening ribs, when viewed in cross-section, are conical towards the top of the angle guide plate. Alternatively or additionally, the lower stiffening ribs, when viewed in cross-section, are conical towards the underside of the angle guide plate. Only a slight taper is sufficient. This allows the angle guide plate to be easily demolded from an injection mold despite the large number of stiffening ribs.
Zweckmäßigerweise sind keine Hinterschneidungen an den oberseitigen Versteifungsrippen und/oder den unterseitigen Versteifungsrippen vorgesehen.It is advantageous not to provide undercuts on the upper stiffening ribs and/or the lower stiffening ribs.
Insbesondere ist die Winkelführungsplatte aus einen faserverstärken Kunststoff, vorzugsweise aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff, gefertigt.In particular, the angle guide plate is made of a fiber-reinforced plastic, preferably a glass fiber reinforced plastic.
Zweckmäßigerweise enthält die Winkelführungsplatte Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA), z. B. PA6, vorzugsweise als Matrix zur Einbettung der Fasern. Indem die Winkelführungsplatte einen Glasfaseranteil von 20-40 %, bevorzugt von 25-35 %, besonders bevorzugt von in etwa 30 %, umfasst, wird die mechanische Stabilität der Winkelführungsplatte weiter erhöht.Advantageously, the angle guide plate contains polypropylene (PP) or polyamide (PA), e.g., PA6, preferably as a matrix for embedding the fibers. By incorporating a glass fiber content of 20-40%, preferably 25-35%, and particularly preferably approximately 30%, the mechanical stability of the angle guide plate is further increased.
Indem die oberseitigen und/oder unterseitigen Versteifungsrippen mindestens 5 mm, bevorzugt mindestens 8 mm, besonders bevorzugt mindestens 10 mm, voneinander beabstandet sind, wird ein hoher Wärmeabtrag während des Herstellungsprozesses gewährleistet. Hierdurch wird die Kühlzeit und somit auch die Produktionszykluszeit reduziert.By spacing the upper and/or lower stiffening ribs at least 5 mm, preferably at least 8 mm, and particularly preferably at least 10 mm apart, high heat dissipation is ensured during the manufacturing process. This reduces the cooling time and thus also the production cycle time.
Vorzugsweise weisen die oberseitigen Versteifungsrippen und/oder die unterseitigen Versteifungsrippen eine Breite von 4-8 mm, bevorzugt von 5-7 mm, besonders bevorzugt von in etwa 6 mm, auf.Preferably, the upper stiffening ribs and/or the lower stiffening ribs have a width of 4-8 mm, preferably 5-7 mm, particularly preferably approximately 6 mm.
Vorteilhafterweise weisen die oberseitigen Versteifungsrippen im Anschlagbereich eine Höhe und/oder die unterseitigen Versteifungsrippen eine maximale Höhe zwischen 10 mm und 16 mm, bevorzugt zwischen 12 mm und 14 mm, besonders bevorzugt von in etwa 13 mm, auf. Die maximale Höhe der unterseitigen Versteifungsrippe bezieht sich hierbei insbesondere auf die maximale Erstreckung von der Unterseite des Winkelführungsplatte bzw. des gekrümmten Grundkörpers zum tiefsten Punkt der unterseitigen Versteifungsrippen.Advantageously, the upper stiffening ribs in the stop area have a height and/or the lower stiffening ribs have a maximum height between 10 mm and 16 mm, preferably between 12 mm and 14 mm, and particularly preferably approximately 13 mm. The maximum height of the lower stiffening rib refers in particular to the maximum extension from the underside of the angle guide plate or the curved base body to the lowest point of the lower stiffening ribs.
Indem der plattenförmige Grundkörper und/oder der gekrümmte Grundkörper und/oder der Anschlagsteg eine Wandstärke bzw. Dicke von 5-9 mm, bevorzugt von 6-8 mm, besonders bevorzugt von in etwa 7 mm, aufweisen, kann der Materialeinsatz zur Herstellung der Winkelführungsplatte weiter reduziert werden.By having a wall thickness of 5-9 mm, preferably 6-8 mm, particularly preferably approximately 7 mm, the material used to manufacture the angle guide plate can be further reduced in the plate-shaped base body and/or the curved base body and/or the stop web.
Nebengeordnet wird zudem ein Bahnoberbau umfassend Schwellen, insbesondere Eisenbahnschwellen, sowie auf den Schwellen angeordnete Schienen beansprucht, wobei die Schienen auf den Schwellen mittels eines Winkelführungsplatten umfassenden Schienenbefestigungssystem befestigt sind und wobei der Bahnoberbau erfindungsgemäße Winkelführungsplatten umfasst.In a further subsidiary claim, a railway superstructure comprising sleepers, in particular railway sleepers, and rails arranged on the sleepers is claimed, wherein the rails are fastened to the sleepers by means of a rail fastening system comprising angle guide plates and wherein the railway superstructure comprises angle guide plates according to the invention.
Nachstehend wird eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Wiederkehrende Merkmale sind der Übersichtlichkeit halber lediglich einmal mit einem Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische, perspektivische Ansicht eines Bahnoberbaus;
- Fig. 2
- eine Schnittansicht des Bahnoberbaus gemäß
Fig. 1 ; - Fig. 3
- eine schematische, perspektivische Ansicht einer Winkelführungsplatte von oben;
- Fig. 4
- eine schematische, perspektivische Rückansicht der Winkelführungsplatte nach
Fig. 3 ; - Fig. 5
- eine schematische, perspektivische Unteransicht der Winkelführungsplatte nach
Fig. 3 ; - Fig. 6a
- eine schematische Draufsicht der Winkelführungsplatte nach
Fig. 3 ; - Fig. 6b
- eine Schnittansicht der Winkelführungsplatte gemäß der Schnittebene D-D nach
Fig. 6a ; - Fig. 6c
- eine Schnittansicht der Winkelführungsplatte gemäß der Schnittebene E-E nach
Fig. 6a ; sowie - Fig. 6d
- eine Schnittansicht der Winkelführungsplatte gemäß der Schnittebene F-F nach
Fig. 6a .
- Fig. 1
- a schematic, perspective view of a railway superstructure;
- Fig. 2
- a sectional view of the railway superstructure according to
Fig. 1 ; - Fig. 3
- a schematic, perspective view of an angle guide plate from above;
- Fig. 4
- a schematic, perspective rear view of the angle guide plate according to
Fig. 3 ; - Fig. 5
- a schematic, perspective underside view of the angle guide plate according to
Fig. 3 ; - Fig. 6a
- a schematic top view of the angle guide plate according to
Fig. 3 ; - Fig. 6b
- a sectional view of the angle guide plate according to the section plane DD
Fig. 6a ; - Fig. 6c
- a sectional view of the angle guide plate according to the section plane EE
Fig. 6a ; as well as - Fig. 6d
- a sectional view of the angle guide plate according to the section plane FF according to
Fig. 6a .
Das Schienenbefestigungssystem 7 umfasst eine Winkelführungsplatte 10, die mittels eines wulstförmigen Eingriffbereichs 20 in eine Ausnehmung an der Oberseite der Schwelle 3 eingreift. Die Kontur des in der Ausnehmung angeordneten wulstförmigen Eingriffbereichs 20 an einer Unterseite 12 der Winkelführungsplatte 10 entspricht der Kontur der Ausnehmung der Schwelle 3, vgl.
Der Bahnoberbau 1 dient zur Ableitung von Kräften F, welche insbesondere bei einer Zugüberfahrt entstehen, vgl.
Die
An der der Schiene 2 zugewandten Seite der Winkelführungsplatte 10 ist der Anschlagbereich 19 mit dem Anschlagsteg 15 vorgesehen. Der Anschlagsteg 15 umfasst eine insbesondere ebene Fläche, welche am Schienenfuß 2a anliegt und die auf die Schiene 2 wirkenden Kräfte aufnimmt.On the side of the angle guide plate 10 facing the rail 2, the stop area 19 with the stop web 15 is provided. The stop web 15 comprises a particularly flat surface which rests against the rail foot 2a and absorbs the forces acting on the rail 2.
Zudem umfasst die Winkelführungsplatte 10 mehrere an der Oberseite 11 angeordnete Versteifungsrippen 18a-18f, die über den plattenförmigen Grundkörper 16 miteinander verbunden sind. Die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f sind ferner über den Anschlagsteg 15 miteinander verbunden. Die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f verlaufen zwischen dem Eingriffbereich 20 und dem Anschlagbereich 15, also im Wesentlichen parallel zur Querachse, und sind entlang der Gleisrichtung G zueinander beabstandet. Die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f sind quer zur Gleisrichtung betrachtet zumindest bereichsweise keilförmig zulaufend ausgebildet. Somit nimmt die Höhe der oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f vom Anschlagbereich 15 zum Eingriffbereich 20 hin ab. Die Versteifungsrippen 18a-18f gehen im Eingriffbereich 20 bündig in den plattenförmigen Grundkörper 16 über. Hierbei nehmen die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f die über den Schienenfuß 2a auf den Anschlagsteg 15 wirkenden Horizontalkräfte FH auf und leiten diese in Richtung der Vertiefung 14 weiter.Furthermore, the angle guide plate 10 comprises several stiffening ribs 18a-18f arranged on its upper surface 11, which are connected to each other via the plate-shaped base body 16. The upper stiffening ribs 18a-18f are also connected to each other via the stop web 15. The upper stiffening ribs 18a-18f run between the engagement area 20 and the stop area 15, i.e., essentially parallel to the transverse axis, and are spaced apart from each other along the track direction G. Viewed transversely to the track direction, the upper stiffening ribs 18a-18f are at least partially wedge-shaped. Thus, the height of the upper stiffening ribs 18a-18f decreases from the stop area 15 to the engagement area 20. The stiffening ribs 18a-18f merge flush into the plate-shaped base body 16 in the engagement area 20. The upper stiffening ribs 18a-18f absorb the horizontal forces F H acting on the stop web 15 via the rail foot 2a and transfer them towards the recess 14.
Zusätzlich zu den oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f sind mehrere Versteifungsrippen 17a-17f am Eingriffbereich 20 an der Unterseite 12 der Winkelführungsplatte 10 angeordnet. Die unterseitigen Versteifungsrippen 17a-17f sind im Wesentlichen quer zur Gleisrichtung G, also im Wesentlichen parallel zu Querachse Q, ausgerichtet. Die unterseitigen Versteifungsrippen 17a-17f sind, vgl.
Die oberseitigen und die unterseitigen Versteifungsrippen 18a-18f, 17a-17f dienen als Versteifung der Winkelführungsplatte 10. Hierdurch können die Wandstärken des plattenförmigen Grundkörpers 16 und des gekrümmten Grundkörpers 21 minimiert werden, sodass der Materialbedarf für die Winkelführungsplatte reduziert werden kann. Ferner wird hierdurch erreicht, dass sich der CO2-Fußabdruck der Winkelführungsplatte 10 verringert.The upper and lower stiffening ribs 18a-18f and 17a-17f serve to stiffen the angle guide plate 10. This allows the wall thicknesses of the plate-shaped base body 16 and the curved base body 21 to be minimized, thus reducing the material requirement for the angle guide plate. Furthermore, this reduces the CO₂ footprint of the angle guide plate 10.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn an der Oberseite 11 und der Unterseite 12 der Winkelführungsplatte 10 jeweils gleich viele Versteifungsrippen 17a-17f bzw. 18a-18f, insbesondere jeweils sechs Versteifungsrippen 18a-18f bzw. 17a-17f, vorgesehen sind.It is particularly advantageous if the same number of stiffening ribs 17a-17f and 18a-18f, respectively, are provided on the upper side 11 and the lower side 12 of the angle guide plate 10, in particular six stiffening ribs 18a-18f and 17a-17f, respectively.
Wie z. B. in
Hierdurch wird eine direkte Kraftübertragung von den oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f in die unterseitigen Versteifungsrippen 17a-17f erreicht. Somit wird ein linearer Kraftfluss durch die Winkelführungsplatte 10 gewährleistet, wodurch die mechanische Belastung der Winkelführungsplatte 10 reduziert wird.This achieves a direct force transmission from the upper stiffening ribs 18a-18f to the lower stiffening ribs 17a-17f. This ensures a linear force flow through the angle guide plate 10, thereby reducing the mechanical load on the angle guide plate 10.
Die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f sind insbesondere im Querschnitt der oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f betrachtet geringfügig konisch zur Oberseite 11 der Winkelführungsplatte 10 zulaufend ausbildet. Die unterseitigen Versteifungsrippen 17a-17f sind vorzugsweise ebenfalls im Querschnitt der unterseitigen Versteifungsrippen 17a-17f betrachtet geringfügig konisch zur Unterseite 12 der Winkelführungsplatte 10 zulaufend ausbildet. Hierdurch kann die Winkelführungsplatte 10 trotz der Vielzahl von oberseitigen und unterseitigen Versteifungsrippen 18a-18f, 17a-17f in einfacher Weise aus einem Spritzgußwerkzeug entformt werden.The upper stiffening ribs 18a-18f are, particularly in cross-section, slightly conical towards the top surface 11 of the angle guide plate 10. The lower stiffening ribs 17a-17f are preferably also, in cross-section, slightly conical towards the bottom surface 12 of the angle guide plate 10. This allows the angle guide plate 10 to be easily demolded from an injection mold despite the numerous upper and lower stiffening ribs 18a-18f, 17a-17f.
Der Anschlagsteg 15 weist eine Wandstärke C von 5-9 mm, bevorzugt von 6-8 mm, besonders bevorzugt von in etwa 7 mm, auf.The stop rib 15 has a wall thickness C of 5-9 mm, preferably of 6-8 mm, particularly preferably of approximately 7 mm.
Ferner weisen die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f zweckmäßigerweise eine einheitliche Breite B von 4-8 mm, bevorzugt von 5-7 mm, besonders bevorzugt von etwa 6 mm, auf. Insbesondere ist die Breite der oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f und der unterseitigen Versteifungsrippen 17a-17f gleich.Furthermore, the upper stiffening ribs 18a-18f expediently have a uniform width B of 4-8 mm, preferably 5-7 mm, and particularly preferably about 6 mm. In particular, the width of the upper stiffening ribs 18a-18f and the lower stiffening ribs 17a-17f is the same.
Der Abstand A zwischen den oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f untereinander beträgt mindestens 5 mm, bevorzugt mindestens 8 mm, besonders bevorzugt mindestens 10 mm. Die unterseitigen Versteifungsrippen 17a-f sind insbesondere gleich wie die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f voneinander beabstandet.The distance A between the upper stiffening ribs 18a-18f is at least 5 mm, preferably at least 8 mm, particularly preferably at least 10 mm. The lower stiffening ribs 17a-f are spaced apart from each other in the same way as the upper stiffening ribs 18a-18f.
Zweckmäßigerweise sind die oberseitigen Versteifungsrippen 18a-18f in Versteifungsrippenpaare gleicher Form gegliedert. Beispielsweise bilden die außenseitige Versteifungsrippe 18a und die außenseitige Versteifungsrippe 18f ein erstes Versteifungsrippenpaar. Ferner bilden die Versteifungsrippe 18b und 18e ein zweites Versteifungsrippenpaar sowie die Versteifungsrippen 18c und 18d ein drittes Versteifungsrippenpaar. Die Versteifungsrippe 18a-18f eines Versteifungsrippenpaares weisen die gleiche geometrische Form auf.Advantageously, the upper stiffening ribs 18a-18f are divided into pairs of stiffening ribs of the same shape. For example, the outer stiffening rib 18a and the outer stiffening rib 18f form a first pair of stiffening ribs. Furthermore, stiffening ribs 18b and 18e form a second pair of stiffening ribs, and stiffening ribs 18c and 18d form a third pair of stiffening ribs. The stiffening ribs 18a-18f of each pair of stiffening ribs have the same geometric shape.
Den
Zweckmäßigerweise ist die Winkelführungsplatte 10 aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt. Insbesondere werden Glasfasern mit einem Anteil von 20-40 %, bevorzugt von 25-35 %, besonders bevorzugt von in etwa 30 % als Fasermaterial verwendet. Die Glasfasern werden vorzugsweise in eine Matrix aus Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA), z. B. PA6, eingebettet.Advantageously, the angle guide plate 10 is made of a fiber-reinforced plastic. In particular, glass fibers with a content of 20-40%, preferably 25-35%, and most preferably approximately 30% are used as the fiber material. The glass fibers are preferably embedded in a matrix of polypropylene (PP) or polyamide (PA), e.g., PA6.
- 11
- BahnoberbauRailway superstructure
- 22
- Schienerail
- 2a2a
- SchienenfußRail foot
- 33
- Schwellethreshold
- 44
- Schwellenschraubethreshold screw
- 55
- SpannklemmeTension clamp
- 66
- ZwischenlageInterlayer
- 77
- SchienenbefestigungssystemRail fastening system
- 1010
- WinkelführungsplatteAngle guide plate
- 1111
- OberseiteTop
- 1212
- Unterseitebottom
- 1313
- DurchgangslochThrough hole
- 1414
- Vertiefungin-depth
- 1515
- AnschlagsstegStop bar
- 1616
- GrundkörperBasic body
- 17a-f17a-f
- Versteifungsrippestiffening rib
- 18a-f18a-f
- Versteifungsrippestiffening rib
- 1919
- AnschlagbereichStop area
- 2020
- EingriffbereichIntervention area
- 2121
- GrundkörperBasic body
- AA
- AbstandDistance
- BB
- BreiteWidth
- CC
- Wandstärkewall thickness
- H16H16
- Wandstärkewall thickness
- H17a-cH17a-c
- HöheHeight
- H18a-cH18a-c
- HöheHeight
- FF
- KraftPower
- FHFH
- HorizontalkraftHorizontal force
- FVFV
- VertikalkraftVertical force
- GG
- GleisrichtungTrack direction
- Querachsetransverse axis
Claims (13)
- Angle guide plate (10) for a rail fastening system (7), comprising:an underside (12) and an upper side (11), wherein the underside (12) is designed for arrangement on a sleeper (3), in particular a railway sleeper,a bead-shaped engagement region (20) on the underside (12) of the angle guide plate (10), which extends substantially in a track direction (G) and serves to engage in a corresponding recess on the upper side of a sleeper (3),a recess (14) on the upper side (11) of the angle guide plate (10), opposite the engagement region (20), which acts as the bearing region for a tension clamp (5),an abutment region (19), which is arranged on the side of the angle guide plate (10) facing a rail (2) and opposite the engagement region (20), and serves to bear against a rail foot (2a),whereina plurality of upper-side reinforcing ribs (18a-f) is arranged on the upper side (11) of the angle guide plate (10), extending between the engagement region (20) and the abutment region (19) and spaced apart from one another when viewed along the track direction (G), characterized in that the engagement region (20) is formed by a plurality of underside reinforcing ribs (17a-f), which are arranged spaced apart from one another when viewed along the track direction (G), wherein the upper-side and underside reinforcing ribs (17a-f, 18a-f) are arranged, when viewed in the transverse direction to the track direction (G), along a common axis.
- Angle guide plate (10) according to Claim 1, characterized in that the upper-side reinforcing ribs (18a-f) are connected to one another on the underside (12) of the angle guide plate (10) via a plate-shaped base body (16).
- Angle guide plate (10) according to Claim 1 or 2, characterized in that the upper-side reinforcing ribs (18a-f) are connected, in the abutment region (19), to a continuous abutment web (15) extending in the track direction (G) and projecting towards the upper side (11).
- Angle guide plate (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the upper-side reinforcing ribs (18a-f) is formed, when viewed transversely to the track direction (G), so as to taper in a substantially wedge-shaped manner.
- Angle guide plate (10) according to Claim 4, characterized in that the upper-side reinforcing ribs (18a-f) merge flush into the plate-shaped base body (16) in the region of the recess (14).
- Angle guide plate (10) according to any one of Claims 2 to 5, characterized in that the plate-shaped base body (16) comprises a through-hole (13), which is arranged between two upper-side reinforcing ribs (18a-f).
- Angle guide plate (10) according to Claim 1, characterized in that the underside reinforcing ribs (17a-f) are connected on the upper side of the engagement region (20) via a curved base body (21).
- Angle guide plate (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper side of each upper-side reinforcing rib (18a-f), when viewed in cross section of the respective reinforcing rib, and/or the underside of each underside reinforcing rib (17a-f), when viewed in cross section of the respective reinforcing rib, is planar.
- Angle guide plate (10) according to Claim 1, characterized in that the same number of upper-side reinforcing ribs (18a-f) and underside reinforcing ribs (17a-f) is provided.
- Angle guide plate (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper-side reinforcing ribs (18a-f), when viewed in cross-section of the upper-side reinforcing ribs (18a-f), taper conically towards the upper side (11) and/or the underside reinforcing ribs (17a-f), when viewed in cross-section of the underside reinforcing ribs (17a-f), taper conically towards the underside (12) of the angle guide plate (10).
- Angle guide plate (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the angle guide plate (10) is made of a fibre-reinforced plastic, in particular a glass fibre-reinforced plastic.
- Angle guide plate (10) according to Claim 11, characterized in that the angle guide plate (10) comprises polypropylene or polyamide with a glass fibre content of 20-40%, preferably 25-35%, particularly preferably approximately 30%.
- Track superstructure (1), comprisingsleepers (3), in particular railway sleepers, and rails (2) arranged on the sleepers (3),wherein the rails (2) are fastened to the sleepers (3) by means of a rail fastening system (7) comprising angle guide plates (10), characterized in thatangle guide plates (10) according to any one of the preceding claims are provided.
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| EP23199810.5A EP4530398B1 (en) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | Angle guide plate and track superstructure |
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| EP4530398A1 EP4530398A1 (en) | 2025-04-02 |
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-
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