WO1992005313A1 - Schiene für schienenfahrzeuge - Google Patents

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WO1992005313A1 PCT/EP1991/001743 EP9101743W WO9205313A1 WO 1992005313 A1 WO1992005313 A1 WO 1992005313A1 EP 9101743 W EP9101743 W EP 9101743W WO 9205313 A1 WO9205313 A1 WO 9205313A1
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strip
strips
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Hermann Ortwein
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Hermann Ortwein
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    • E01B5/08—Composite rails; Compound rails with dismountable or non-dismountable parts
    • E01B5/10—Composite grooved rails; Inserts for grooved rails

Definitions

  • the invention relates to a rail for the formation of traffic routes for rail vehicles.
  • the invention has for its object to improve the known rails of the type mentioned in such a way that high vibration damping and substantial noise reduction is achieved.
  • the width of the groove is greater than the normal width of the groove of a grooved rail and that a profile strip made of elastic " - plastic is attached to the outer surface of the groove, with a thickness such that the distance between the profile strip and the inner surface of the groove corresponds to the normal width of the groove of a grooved rail.
  • the profile strip must consist of a material that is not too soft, the profile strip is expediently designed as a hollow profile.
  • the top of the groove is closed by a further profile strip made of elastic material, the material of the further profile strip being considerably softer than the material of the profile strip attached to the outer surface of the groove.
  • the profile strip attached to the outer surface of the groove and the further profile strip are components of a box-shaped hollow profile that fills the entire groove.
  • a hollow profile is easy to manufacture and easy to insert into the groove of the grooved rail.
  • the profile strip and / or the further profile strip is reinforced by at least one fabric insert. As a result, the service life of the profile strips is considerably extended.
  • the box-shaped hollow profile formed by the profile strips immediately returns to its original shape after rolling over the wheel of a rail vehicle, the box-shaped hollow profile is sealed airtight at both ends.
  • the invention is particularly advantageous for use with grooved rails provided with elastic intermediate layers.
  • the profile strip is formed in one piece with the elastic intermediate layer located on the side of the groove.
  • a strip made of highly wear-resistant material is applied to the outer surface of the profile strip facing the groove.
  • wear on the wheel flange of the wheel rolling over the rail is further reduced.
  • Such wear reduction can also be achieved by inserting rivets made of highly wear-resistant material into the profile strips at certain intervals, the heads of which are located on the outer surface of the profile strip facing the groove.
  • the strips applied to one side of the rail head and / or the strips applied to the outer surface of the profiled strip facing the groove or the rivets inserted into the profiled strips advantageously consist of a low-pressure polyethylene.
  • sloping webs are used in the running surface of the rail, extending across the entire width of the running surface, the hardness of which is greater or less than the hardness of the running surface of the rail.
  • the angle formed by the webs with a straight line running in the longitudinal direction of the rail and the distance between the webs are selected such that each straight line running transversely to the longitudinal direction of the rail intersects at least one of the webs.
  • the webs are expediently formed from a high-pressure-resistant plastic.
  • a high-pressure-resistant plastic is expediently formed from a high-pressure-resistant plastic.
  • Figure 1 shows the upper part of a one-piece grooved rail in cross section.
  • FIG. 3 shows a multi-part, elastically mounted grooved rail, in cross section
  • Fig. 5 shows a portion of the rail shown in Fig. 4 in plan view.
  • the grooved rail 1 shown in Fig. 1 has a groove 2 with the width B, on the outer surface 2a a profile strip 3 is attached.
  • the profile strip 3 is designed as a hollow profile.
  • the thickness (D) of the profile strip 3 is such that the distance A between the profile strip 3 and the inner surface 2i of the groove 2 corresponds to the width of a normal groove rail.
  • the top of the groove 2 of the grooved rail 1 shown in FIG. 1 is closed by a further profile strip 4.
  • the profile strip 3 fastened to the outer surface 2a of the groove 2 and the further profile strip 4 can - as indicated by dash-dotted lines - be components of a box-shaped hollow profile 5 filling the entire groove 2.
  • the profile strip 3.1 is provided with a shoulder 6 which engages over the molded part 12 delimiting the groove 2.1 on one side.
  • the profiled strip 3.1 is provided with an extension 7 which extends up to the normal rail 11 and which has a bead 8 which is pressed against the normal rail 11 by the molded part 12 when the molded part 12 is connected to the normal rail 11 by means of the screw 9 .
  • a strip 13 of highly wear-resistant material is applied to the surface of the profile strip 3.1 facing the groove 2.1 of the groove rail shown in FIG. 2.
  • the side face of the rail head 15 facing the groove 2.1 is provided with a further strip 14 made of highly wear-resistant material.
  • the strips 13 and 14 are connected to the profile strip 3.1 and the rail head 15 in the manner of a dovetail.
  • the connection can also be made in another way, for example by screws, rivets, glue or the like.
  • a grooved rail 21 is shown, which is provided with elastic intermediate layers 22, 23.
  • the profile strip 3.2 is formed in one piece with the elastic intermediate layer 22 located on the side of the groove 2.2.
  • FIGS. 4 and 5 show a normal rail 25, in the running surface of which sloping webs 26 which extend over the entire width of the running surface are inserted.
  • the webs 26 can be attached by a dovetail-like seat, by gluing, riveting, screwing or the like.
  • the webs 26, have a distance A from one another, form an angle W with a straight line Gl running in the longitudinal direction of the rail.
  • the angle W and the distance A are selected such that each straight line G2 running transversely to the longitudinal direction of the rail intersects at least one of the webs 26.

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Abstract

Bei einer Schiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge wird eine hohe Vibrationsdämpfung und eine wesentliche Lärmreduzierung dadurch erzielt, daß im Falle einer als Rillenschiene (1) gestalteten Schiene die Breite (B) der Rille (2) größer ist als die normale Breite der Rille einer Rillenschiene und daß an der Außenfläche (2a) der Rille (2) ein Profilstreifen (3) aus elastischem Werkstoff befestigt ist, mit einer solchen Dicke (D), daß der Abstand (A) zwischen dem Profilstreifen (3) und der Innenfläche (2i) der Rille (2) der normalen Breite der Rille einer Rillenschiene entspricht, und/oder daß auf der Seite des Schienenkopfes, auf der der Spurkranz des Rades eines über die Schiene (1) fahrenden Schienenfahrzeugs entlangläuft, und auf der der Rille (2) zugewandten Außenfläche des Profilstreifens (3) ein Streifen aus hochverschleißfestem Werkstoff aufgebracht ist; daß in die Lauffläche der Schiene (1) schräg verlaufende, sich über die gesamte Breite der Lauffläche erstreckende Stege eingesetzt sind.

Description

Schiene für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Schiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge.
Beim Überfahren von Schienen der vorgenannten Art durch Schienenfahrzeuge treten erhebliche Vibrationen und damit einhergehende unangenehme Geräusche auf. Dies ist beispielsweise bei Rillenschienen darauf zurückzuführen, daß - vor allem in Kurven - der Spurkranz eines Rades des über die Rillenschiene fahrenden Schienenfahrzeugs an die dem Schienenkopf zugewandte Begrenzungsfläche der Rille anläuft. Hierbei entsteht außerdem ein erhöhter Verschleiß von Schiene und Spurkranz.
Eine weitere Ursache für auftretende Vibrationen ist die Riffelbildung auf der Lauffläche der Schiene.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Schienen der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine hohe Vibrationsdämpfung und eine wesentliche Lärmreduzierung erzielt wird.
Eine Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß bei einer als Rillenschiene gestalteten Schiene der eingangs genannten Art die Breite der Rille größer ist als die normale Breite der Rille einer Rillenschiene und daß an der Außenfläche der Rille ein Profilstreifen aus elastischem "- srkstoff befestigt ist, mit einer solchen Dicke, daß der Abstand zwischen dem Profilstreifen und der Innenfläche der Rille der normalen Breite der Rille einer Rillenschiene entspricht. Beim Anlaufen des Spurkranzes des Rades eines über die Rillenschiene fahrenden Schienenfahrzeugs an den Profil¬ streifen weicht dieser infolge seiner Elastizität zurück, so daß sich nur ein verhältnismäßig geringer Druck zwischen Spurkranz und Profilstreifen aufbauen kann. Es entsteht somit nur eine geringe Reibung und dadurch nur ein geringer Verschleiß an der Schiene und dem Spurkranz des Rades. Der ebenfalls nur geringe Verschleiß an dem Profilstreifen ist ohne Bedeutung, da der Profilstreifen sehr leicht ausgewechselt werden kann.
Damit der Profilstreifen aus nicht zu weichem Werkstoff bestehen muß, ist zweckmäßigerweise der Profilstreifen als Hohlprofil ausgebildet.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberseite der Rille durch einen weiteren Profilstreifen aus elasti¬ schem Werkstoff abgeschlossen, wobei der Werkstoff des weiteren Profilstreifens erheblich weicher ist als der Werkstoff des an der Außenfläche der Rille befestigten Profilstreifens. Durch diese Ausgestaltung der erfin¬ dungsgemäßen Rillenschiene bietet die Rillenschiene den darüber hinwegfahrenden leichteren Straßenfahrzeugen, beispielsweise Fahrrädern, eine geschlossene Oberfläche.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der an der Außenfläche der Rille befestigte Profil¬ streifen und der weitere Profilstreifen Bestandteile eines die gesamte Rille ausfüllenden, kastenförmigen Hohlprofils. Ein solches Hohlprofil ist leicht herzu¬ stellen und leicht in die Rille der Rillenschiene einzusetzen. In Weiterbildung der Erfindung ist der Profilstreifen und/oder der weitere Profilstreifen durch mindestens eine Gewebeeinlage verstärkt. Dadurch wird die Lebens¬ dauer der Profilstreifen wesentlich verlängert.
Um sicherzustellen, daß das durch die Profilstreifen gebildete kastenförmige Hohlprofil nach dem Überrollen des Rades eines Schienenfahrzeugs sofort wieder seine ursprüngliche Form annimmt, ist das kastenförmige Hohl- profil an seinen beiden Enden luftdicht verschlossen.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anzuwenden bei mit elastischen Zwischenlagen versehene Rillenschienen. In diesem Falle ist der Profilstreifen mit der auf der Seite der Rille befindlichen elastischen Zwischenlage einstückig ausgebildet ist.
Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß auf der Seite des Schienenkopfes, auf der der Spurkranz des Rades eines über die Schiene fahrenden Schienenfahrzeugs entlangläuft, ein Streifen aus hoch¬ verschleißfestem Werkstoff aufgebracht ist. An einer so gestalteten Schiene entsteht durch das Anlaufen des Spurkranzes fast überhaupt kein Verschleiß mehr.
Damit auch der Verschleiß des Profilstreifens in sehr engen Grenzen gehalten wird, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auf der der Rille zugewandten Außenfläche des Profilstreifens ein Streifen aus hoch- verschleißfestem Werkstoff aufgebracht. Gleichzeitig wird auch der Verschleiß an dem Spurkranz des über die Schiene hinwegrollenden Rades weiter vermindert. Eine derartige Verschleißminderung kann auch dadurch erzielt werden, daß in die Profilstreifen in bestimmtem Abständen Nieten aus hochverschleißfestem Werkstoff eingesetzt sind, deren Köpfe sich auf der der Rille zugewandten Außenfläche des Profilstreifens befinden.
Zweckmäßigerweise bestehen die auf einer Seite des Schienenkopfes und/oder die auf der der Rille zuge¬ wandten Außenfläche des Profilstreifens aufgebrachten Streifen bzw. die in die Profilstreifen eingesetzten Nieten aus einem Niederdruck-Polyäthylen.
Bei einer weiteren Lösung der gestellten Aufgabe sind in die Lauffläche der Schiene schräg verlaufende, sich über die gesamte Breite der Lauffläche erstreckende Stege eingesetzt, deren Härte größer bzw. kleiner ist als die Härte der Lauffläche der Schiene. Durch diese 'erfin¬ dungsgemäße Maßnahme wird die Riffelbildung auf der Lauffläche der Schiene verhindert oder zumindest erheblich verzögert.
Damit die jeweils die Schiene berührende Fläche des die Schiene überrollenden Rades eines Schienenfahrzeugs immer teilweise auf mindestens einem der Stege aufliegt, sind der Winkel, den die Stege mit einer in Schienen¬ längsrichtung verlaufenden Geraden bilden, und der Abstand der Stege voneinander so gewählt, daß jede quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende Gerade mindestens einen der Stege schneidet.
Die Stege sind zweckmäßigerweise aus einem hoch¬ druckfesten Kunststoff gebildet sind. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 den oberen Teil einer einteiligen Rillenschiene im Querschnitt;
Fig. 2 eine zweiteilige Rillenschiene im Querschnitt;
Fig. 3 eine mehrteilige, elastisch gelagerte Rillen- schiene, im Querschnitt;
Fig. 4 eine Normalschiene im Querschnitt;
Fig. 5 einen Abschnitt der in Fig. 4 dargestellten Schiene in Draufsicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Rillenschiene 1 besitzt eine Rille 2 mit der Breite B, an deren Außenfläche 2a ein Profilstreifen 3 befestigt ist. Der Profilstreifen 3 ist als Hohlprofil ausgebildet. Die Dicke (D) des Profil¬ streifens 3 ist so bemessen, daß der Abstand A zwischen dem Profilstreifen 3 und der Innenfläche 2i der Rille 2 der Breite einer normalen Rillenschiene entspricht.
Die Oberseite der Rille 2 der in Fig. 1 dargestellten Rillenschiene 1 ist durch einen weiteren Profilstreifen 4 abgeschlossen. Der an der Außenfläche 2a der Rille 2- befestigte Profilstreifen 3 und der weitere Profil¬ streifen 4 können - wie mit strichpunktierten Linien angedeutet - Bestandteile eines die gesamte Rille 2 ausfüllenden, kastenförmigen Hohlprofils 5 sein.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Rillenschiene, die aus einer Normalschiene 11 und einem Formteil 12 gebildet ist, ist der Profilstreifen 3.1 mit einem Ansatz 6 versehen, der das die Rille 2.1 an einer Seite begrenzende Formteil 12 übergreift. Außerdem ist der Profilstreifen 3.1 mit einer sich bis zu der Normal¬ schiene 11 erstreckenden Verlängerung 7 versehen, die einen Wulst 8 aufweist, der beim Verbinden des Formteils 12 mit der Normalschiene 11 mittels der Schraube 9 von dem Formteil 12 gegen die Normalschiene 11 gedrückt wird. -
Auf die der Rille 2.1 der in Fig. 2 dargestellten Rillenschiene zugewandte Fläche des Profilstreifen 3.1 ist ein Streifen 13 aus hochverschleißfestem Werkstoff aufgebracht. Mit einem weiteren Streifen 14 aus hoch- verschleißfestem Werkstoff ist die der Rille 2.1 zugewandte Seitenfläche des Schienenkopfes 15 versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Streifen 13 und 14 schwalbenschwanzartig mit dem Profilstreifen 3.1 bzw. dem Schienenkopf 15 verbunden. Die Verbindung kann aber auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch Schrauben, Nieten, Kleber o. dgl..
In Fig. 3 ist eine Rillenschiene 21 dargestellt, die mit elastischen Zwischenlagen 22, 23 versehen ist. In diesem Falle ist der Profilstreifen 3.2 mit der auf der Seite der Rille 2.2 befindlichen elastischen Zwischenlage 22 einstückig ausgebildet.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Normalschiene 25, in deren Lauffläche schräg verlaufende, sich über die gesamte Breite der Lauffläche erstreckende Stege 26 eingesetzt sind. Dabei kann die Befestigung der Stege 26 durch einen schwalbenschwanzartigen Sitz, durch Kleben, Nieten, Schrauben o. dgl. erfolgen. Die Stege 26, die einen Abstand A voneinander aufweisen, bilden mit einer in Schienenlängsrichtung verlaufenden Geraden Gl einen Winkel W. Der Winkel W und der Abstand A sind so gewählt, daß jede quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende Gerade G2 mindestens einen der Stege 26 schneidet.

Claims

Patentansprüche:
1. Als Rillenschiene gestaltete Schiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der Rille (2) größer ist als die normale Breite der Rille einer Rillenschiene und daß an der Außenfläche (2a) der Rille (2) ein Profilstreifen (3) aus elastischem Werkstoff befestigt ist, mit einer solchen Dicke (D), daß der Abstand (A) zwischen dem Profilstreifen
(3) und der Innenfläche (2i) der Rille (2) der normalen Breite der Rille einer Rillenschiene entspricht.
2. Rillenschiene nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Profilstreifen (3) als Hohlprofil ausgebildet ist.
3. Rillenschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Oberseite der Rille (2) durch einen weiteren Profilstreifen (4) aus elastischem Werkstoff abgeschlossen ist.
4. Rillenschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, daß der Werkstoff des weiteren Profilstreifens
(4) erheblich weicher ist als der Werkstoff des an der Außenfläche (2a) der Rille (2) befestigten Pro¬ filstreifens (3).
5. Rillenschiene nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der an der Außenfläche (2a) der Rille (2) befestigte Profilstreifen (3) und der weitere Profilstreifen (4) Bestandteile eines die gesamte Rille (2) ausfüllenden, kastenförmigen Hohl¬ profils (5) sind.
6. Rillenschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstreifen (3) und/oder der weitere Profilstreifen (4) durch mindestens eine Gewebeeinlage verstärkt ist.
7. Rillenschiene nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge- kennzeichnet, daß das kastenförmige Hohlprofil (5) an seinen beiden Enden luftdicht verschlossen ist.
8. Rillenschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenschiene (21) mit elastischen Zwischenlagen (22, 23) versehen ist und daß der Profilstreifen (3.2) mit der auf der Seite der Rille (2.2) befindlichen elastischen Zwischenlage (22) einstückig ausgebildet ist.
9. Schiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Schienenkopfes (15), auf der der Spurkranz des Rades eines über die Schiene fahrenden Schienenfahrzeugs entlangläuft, ein Streifen (14) aus hochverschleißfestem Werkst :f aufgebracht ist.
10. Als Rillenschiene gestaltete Schiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Rille (2.1) zugewandten Außenfläche des Profilstreifens (3.1) ein Streifen (13) aus hoch¬ verschleißfestem Werkstoff aufgebracht ist.
11. Als Rillenschiene gestaltete Schiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Profilstreifen (3.1) in bestimmten Abständen Nieten aus hochverschleißfestem Werkstoff eingesetzt sind, deren Köpfe sich auf der der Rille (2.1) zu¬ gewandte Außenfläche des Profilstreifens (3.1) befinden.
12. Schiene nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Streifen (13, 14) bzw. die Nieten aus einem Niederdruck-Polyäthylen bestehen.
13. Schiene für die Bildung von Verkehrswegen für Schienenfahrzeuge, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die Lauffläche der Schiene (25) schräg verlaufende, sich über die gesamte Breite der Lauffläche er¬ streckende Streifen (26) eingesetzt sind, deren Härte größer oder kleiner ist als die Härte der Lauffläche der Schiene (25).
14. Schiene nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (W) , den die Streifen (26) mit einer in Schienenlängsrichtung verlaufenden Geraden (Gl) bilden, und der Abstand (A) der Streifen (26) voneinander so gewählt sind, daß jede quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende Gerade (G2) minde¬ stens einen der Streifen (26) schneidet.
15. Schiene nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Streifen (26) aus einem hoch¬ druckfesten Kunststoff gebildet sind.
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AT (1) ATE109844T1 (de)
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