WO2001029319A1

WO2001029319A1 - Röhrenmatte

Info

Publication number: WO2001029319A1
Application number: PCT/DE2000/003289
Authority: WO
Inventors: Bernd Pahl; Helmuth Blank
Original assignee: Phoenix Ag
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2001-04-26
Also published as: DE10046802A1; EP1144759B1; KR20010101176A; CN1138038C; DE50006812D1; AU773285B2; DK1144759T3; JP2003512545A; CZ20012163A3; HU226391B1; RU2215842C2; EP1144759A1; CN1327497A; AU1380101A; HK1040101B; ES2220562T3; PT1144759E; HUP0104938A2; US6649237B1; HUP0104938A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Röhrenmatte (1) aus elastomerem Werkstoff in Form eines Extrudates, umfassend wenigstens eine erste und zweite Stirnseite, die senkrecht oder gewinkelt zur Extrusionsrichtung angeordnet sind; sowie mehrere Röhren (2), die zwischen den beiden Stirnseiten parallel in Extrusionsrichtung verlaufen. Die erfindungsgemäße Röhrenmatte (1) zeichnet sich nun dadurch aus, daß wenigstens ein Teil der Röhren (2) in einstellbaren Abständen geschlossen ist, und zwar unter Ausbildung jeweils einer eingeschlossenen Luftsäule, wobei der Röhrenverschluß (3) einen einstückigen Elastomerverbund mit der Röhrenmatte bildet. Ferner wird ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Röhrenmatte (1) vorgestellt. Danach werden nach der Extrusion mit Hilfe einer Andrückrolle, die über den Umfang der Rolle verteilt mit Stiften versehen ist, die Röhren (2) punktuell zugedrückt, und zwar unter Ausbildung von Sicken (5) und Verschlußstegen (6). Anschließend wird vulkanisiert.

Description

Röhrenmatte

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Röhrenmatte aus elastomerem Werkstoff in Form eines Extrudates, umfassend wenigstens

- eine erste und zweite Stirnseite, die senkrecht oder gewinkelt zur Extrusionsrichtung angeordnet sind; sowie

- mehrere Röhren, die zwischen den beiden Stirnseiten parallel in Extrusionsrichtung verlaufen.

Eine gattungsgemäße Röhrenmatte wird beispielsweise in den Druckschriften DE-C-33 45 388, DE-C-34 03 234, DE-C-35 24 719 und EP-B-0 569 867 ausführlich beschrieben.

Bei den bisher bekannten Röhrenmatten konnte stirnseitig Schmutz und Wasser eintreten, was dann häufig dazu führte, daß die Röhrenmatte nicht mehr ihre volle Funktion in bezug auf ihre Elastizität erfüllen konnte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Röhrenmatte bereitzustellen, bei der das Eindringen von Schmutz und Wasser weitestgehend ausgeschlossen wird, verbunden mit einer Verbesserung der elastischen Eigenschaften des Artikels bei gleichzeitiger Erhöhung der Lebensdauer, und dies bei dynamischen Dauerbeanspruchungen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß wenigstens ein Teil der Röhren in einstellbaren Abständen geschlossen sind, und zwar unter Ausbildung jeweils einer eingeschlossenen Luftsäule, wobei der Röhrenverschluß einen einstückigen Elastomerverbund mit der Röhrenmatte bildet. Der Röhrenverschluß kann dabei in einer Linie senkrecht oder in einem Winkel ungleich 90°, vorzugsweise in einem Winkel von 45° bis 80°, zur Extrusionsrichtung verlaufen.

Hinsichtlich des Röhrenverschlusses kommen insbesondere folgende beiden Varianten zur Anwendung:

- Die erste und zweite Stirnseite der Röhrenmatte sind geschlossen, und zwar unter Ausbildung eines vollständig geschlossenen Röhrensystems.

- Die erste und/oder zweite Stirnseite der Röhrenmatte ist/sind teilweise oder vollständig offen, und zwar unter Ausbildung eines entsprechenden offenen Stirnbereiches. Im Mittenbereich der Röhrenmatte liegt jedoch ein geschlossenes Röhrensystem vor.

Zweckmäßigerweise werden für die Röhrenmatte folgende Werkstoffe verwendet:

- Die Röhrenmatte besteht aus einer vulkanisierten Kautschukmischung auf der Basis von Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM), wobei die Härte in Shore A 30° bis 50° beträgt.

- Der alternative Werkstoff ist eine vulkanisierte Kautschukmischung auf der Basis von Naturkautschuk (NR), wobei hier die Härte in Shore A 30° bis 60° beträgt.

Weitere übliche Mischungsingredienzien der jeweiligen Kautschukmischung sind beispielsweise Schwefel oder Schwefelspender, Beschleuniger, Zinkoxid, Füllstoff und Alterungsschutzmittel.

Die erfindungsgemäße Röhrenmatte findet insbesondere in der Schienenverkehrstechnik Anwendung, und zwar im Rahmen der Schwingungsdämpfung und Schalldämmung für folgende Einsatzgebiete:

- Sie dient als elastische Matte im Gleisbett oder Schotterbett. Unter diesem Gesichtspunkt wird die Röhrenmatte auch als Gleisbettmatte bzw. Unterschottermatte bezeichnet. Die Matte kann dabei gegebenenfalls mit einer Vliesschutzschicht oder dergleichen abgedeckt sein.

- Die Röhrenmatte hat die Funktion einer elastischen Einlage in Schwellenschuhsystemen.

- Sie dient ferner als elastische Unterlage in Schienenstützpunkten, insbesondere wiederum in Form einer Schienenunterlage, die unterhalb des Schienenfußes angeordnet ist.

Darüber hinaus besteht die Aufgabe der Erfindung darin, für die Röhrenmatte der oben beschriebenen Art ein Verfahren bereitzustellen, das einen sicheren Röhrenverschluß gewährleistet sowie wirtschaftlich ist.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Röhrenmatte zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:

- nach der Extrusion werden mit Hilfe einer Andrückrolle, die über den Umfang der Rolle verteilt mit Stiften versehen ist, die Röhren zugedrückt, und zwar unter Ausbildung von Sicken und Verschlußstegen;

- anschließend wird vulkanisiert.

Weitere vorteilhafte Verfahrensparameter werden im Rahmen der Figurenbeschreibung vorgestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Röhrenmatte mit Verschluß der Röhren unter Linienführung im Winkel ungleich 90° zur Extrusionsrichtung;

Fig. 2 Details des Röhrenverschlusses gemäß Schnittlinie A-A (Fig. 1);

Fig. 3 eine Röhrenmatte mit Verschluß der Röhren unter einer Linienführung senkrecht zur Extrusionsrichtung; Fig. 4 eine Röhrenmatte gemäß Schnittlinie A-A (Fig. 3);

Fig. 5 eine Röhrenmatte gemäß Schnittlinie B-B (Fig. 3);

Fig. 6 einen Verfahrensablauf der Herstellung einer Röhrenmatte gemäß Fig. 1.

In Verbindung mit diesen Figuren gilt folgende Bezugsziffernliste:

1 Röhrenmatte

2 Röhren

3 Röhrenverschluß

4 Oberseite der Röhrenmatte

5 Sicke

6 Verschlußsteg

7 Röhrenmatte

8 Röhren

9 Röhrenverschluß

10 Röhrenverschluß

11 erste Stirnseite der Röhrenmatte

12 zweite Stirnseite der Röhrenmatte

13 Extruder mit Austrittsöffnung

14 Tragrollen

15 Andrückrolle

16 Stifte

17 Vulkanisationskanal

Fig. 1 zeigt eine Röhrenmatte 1 aus elastomerem Werkstoff, d.h. aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff. Diese Röhrenmatte ist ein Extrudat mit der Extrusionsrichtung Y. Dabei ist eine Länge L bis zu 100 m realisierbar.

Die Röhrenmatte 1 weist mehrere Röhren 2 auf, die parallel in Extrusionsrichtung Y verlaufen. Die Röhren sind dabei in einstellbaren Abständen a geschlossen, und zwar unter Ausbildung jeweils einer eingeschlossenen Luftsäule. Der Röhrenverschluß 3 verläuft hier in einer Linie X bei einem Winkel α von etwa 55° zur Extrusionsrichtung Y. Dabei entstehen mehrere geschlossene Röhrensegmente I, II, III und IV.

Im Rahmen eines Artikelschnittes gibt es nun je nach Anforderung folgende zwei Möglichkeiten:

- Der Schnitt erfolgt entlang der Linie X mittig durch den Röhrenverschluß 3. Dadurch entsteht eine Stirnseite der Röhrenmatte, die vollständig geschlossen ist.

- Der Schnitt erfolgt entlang der Linie Z senkrecht zur Extrusionsrichtung Y. Dadurch entsteht ein Röhrensegment III, das innerhalb der Stirnseite der Röhrenmatte offen ist. Dies kann jedoch in Kauf genommen werden, wenn die Röhrenmatte wenigstens ein geschlossenes Röhrensegment, insbesondere mehrere geschlossene Röhrensegmente in Reihenschaltung besitzt. Dies ist bei der Verwendung der Röhrenmatte 1 als Gleisbettmatte bzw. Unterschottermatte auch der Fall.

Fig. 2 zeigt den Röhrenverschluß 3, wobei auf der Oberseite 4 der Röhrenmatte 1 innerhalb des Verschlußbereiches eine Sicke 5 gebildet ist. Der Röhrenverschluß selbst wird durch den Verschlußsteg 6 hervorgerufen.

Erfolgt nun der Artikelschnitt entlang der Linie X mittig durch den Verschlußsteg 6, entsteht eine geschlossene Stirnseite der Röhrenmatte 1.

Fig. 3 zeigt eine Röhrenmatte 7 mit Röhren 8. Bei der Herstellung dieser Röhrenmatte als zunächst bahnförmiges Gebilde werden mehrere Röhrenverschlüsse 9, 10 gebildet, die hier im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in einer Linie X senkrecht zur Extrusionsrichtung Y verlaufen. Die Röhren 8 sind dabei in einem einstellbaren Abstand b geschlossen, und zwar unter Ausbildung eines geschlossenen Röhrensegmentes V. Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels erfolgt nun der Artikelschnitt entlang der Linie X, wobei sich eine erste Stirnseite 11 und eine zweite Stirnseite 12 bilden, die jeweils vollständig geschlossen sind. Dabei ist nur ein einziges geschlossenes Röhrensegment V vorhanden.

Eine derartige Röhrenmatte wird beispielsweise als elastische Einlage im Schwellenschuhsystemen verwendet.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt (A-A) der Röhrenmatte 7 gemäß Fig. 3, wobei die Röhren 8 im Querschnitt gesehen im wesentlichen von halbkreisförmiger Gestalt sind, und zwar in alternativer Strukturanordnung. Es sind aber auch Röhren mit einer anderen Querschnittsgestalt (z.B. kreisförmig) möglich.

Fig. 5 zeigt nun einen Längsschnitt (B-B) der Röhrenmatte 7 gemäß Fig. 3, und zwar unter Ausbildung einer geschlossenen Röhre 8. Hinsichtlich des Röhrenverschlusses 9, 10 gilt das gleiche wie bei dem Röhrenverschluß 3 gemäß Fig. 2.

Fig. 6 beschreibt nun den verfahrenstechnischen Ablauf einer Röhrenmatte 1 gemäß Fig. 1.

Aus dem Extruder 13 tritt in Extrusionsrichtung Y die bahnförmige Röhrenmatte 1 aus. Auf einem tragenden Gleitsystem, insbesondere in Form von Tragrollen 14, wird nun die Röhrenmatte geführt. Eine Andrückrolle 15, die über den Umfang der Rolle verteilt mit Stiften 16 versehen ist, drückt nun die Röhren punktuell (d.h. ausschließlich innerhalb des Verschlußbereiches) zu, und zwar unter Ausbildung von Sicken 5 und Verschlußstegen 6 (Fig. 2). Der Röhrenverschluß 3 (Fig. 1 , 2) verläuft dabei in einer Linie X bei einem Winkel ungleich 90°.

Nun tritt die Röhrenmatte 1 in einen Vulkanisationskanal 17 ein. Die Vulkanisation erfolgt dabei drucklos im UHF-Kanal, in einer Salzbadanlage oder Heißluftanlage. Die Stifte 17 sind vorteilhafterweise auswechselbar. Stifte mit einem Durchmesser von etwa 20 mm beispielsweise haben sich bei Gleisbettmatten bzw. Unterschottermatten bewährt.

Bei einem anderen Anordnungsprinzip der Andrückrolle 15 und der Stifte 16 ist auch ein Röhrenverschluß 3 realisierbar, der in einer Linie X senkrecht zur Extrusionsrichtung Y verläuft.

Claims

Patentansprüche

1. Röhrenmatte (1 , 7) aus elastomerem Werkstoff in Form eines Extrudates, umfassend wenigstens

- eine erste und zweite Stirnseite (11 , 12), die senkrecht oder gewinkelt zur Extrusionsrichtung (Y) angeordnet sind; sowie

- mehrere Röhren (2, 8), die zwischen den beiden Stirnseiten (11 , 12) parallel in Extrusionsrichtung (Y) verlaufen;

dadurch gekennzeichnet, daß

- wenigstens ein Teil der Röhren (2, 8) in einstellbaren Abständen (a, b) geschlossen sind, und zwar unter Ausbildung jeweils einer eingeschlossenen Luftsäule, wobei der Röhrenverschluß (3, 9, 10) einen einstückigen Elastomerverbund mit der Röhrenmatte (1 , 7) bildet.

2. Röhrenmatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Röhrenverschluß (9, 10) in einer Linie (X) senkrecht zur Extrusionsrichtung (Y) verläuft.

3. Röhrenmatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Röhrenverschluß (3) in einer Linie (X) bei einem Winkel α ungleich 90°, vorzugsweise in einem Winkel von 45° bis 80°, zur Extrusionsrichtung (Y) verläuft.

4. Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Stirnseite (11 , 12) geschlossen sind, und zwar unter Ausbildung eines vollständig geschlossenen Röhrensystems.

5. Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Stirnseite (1 1 , 12) teilweise oder vollständig offen ist/sind, und zwar unter Ausbildung eines entsprechenden offenen Stirnbereiches, jedoch eines geschlossenen Röhrensystems im Mittenbereich der Röhrenmatte.

6. Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer vulkanisierten Kautschukmischung auf der Basis von Ethylen- Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM) besteht.

7. Röhrenmatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte in Shore A 30° bis 50° beträgt.

8. Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer vulkanisierten Kautschukmischung auf der Basis von Naturkautschuk (NR) besteht.

9. Röhrenmatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte in Shore A 30° bis 60° beträgt.

10. Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 3 und 5, zur Verwendung als elastische Matte im Gleisbett oder Schotterbett, wobei die Matte gegebenenfalls mit einer Viiesschutzschicht oder dergleichen abgedeckt ist.

11. Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 2 und 4, zur Verwendung als elastische Einlage in Schwellenschuhsystemen.

12. Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 2 und 4, zur Verwendung als elastische Unterlage in Schienenstützpunkten, insbesondere in Form einer Schienenunterlage, die unterhalb des Schienenfußes angeordnet ist.

13. Verfahren zum Herstellen einer Röhrenmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- nach der Extrusion werden mit Hilfe einer Andrückrolle (15), die über den Umfang der Rolle verteilt mit Stiften (16) versehen ist, die Röhren innerhalb des Verschlußbereiches zugedrückt, und zwar unter Ausbildung von Sicken (5) und Verschlußstegen (6);

- anschließend wird vulkanisiert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auswechselbare Stifte (16) verwendet werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisation drucklos im UHF-Kanal, in einer Salzbadanlage oder Heißluftanlage erfolgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenmatte (1 , 7) in großer Länge hergestellt wird, und zwar unter Ausbildung von geschlossenen Röhrensegmenten (I, II, III, IV, V), verbunden mit einem anschließenden Artikelschnitt je nach Verwendungszweck.