WINKELFUHRUNGSPLATTE FÜR DIE BEFESTIGUNG VON SCHIENEN FÜR
SCHIENENFAHRZEUGE
Die Erfindung betrifft eine Winkelfuhrungsplatte für die Befestigung von Schienen für Schienenfahrzeuge mittels eines auf der Winkelfuhrungsplatte abgestützten, aus einem Drahtmaterial geformten und im fertig montierten Zustand gespannten Federelements, das einen Befestigungsabschnitt und mindestens einen von dem Befestigungsabschnitt abgehenden Stützabschnitt aufweist, der im fertig montierten .Zustand mit seinem freien Ende auf die Schiene wirkt. Derartige Winkelführungsplatten sind in vielen Varianten bekannt (s. URL http: //www. vossloh-rail- syste s .de/) .
Der Zweck der Winkelführungsplatten besteht darin, im fertig montierten Zustand das die erforderliche elastische Haltekraft auf den Schienefuß ausübende Federelement abzustützen. Gleichzeitig stellt die Winkelfuhrungsplatte eine seitliche Abstützung des Schienenfußes dar, durch die die Schiene in der jeweils vorgeschriebenen Längsausrichtung gehalten wird.
Bekannte Winkelführungsplatten, die beispielsweise von der Anmelderin unter der Bezeichnung "W14" angeboten werden, weisen eine in der Draufsicht rechtwinklige, längsgestreckte Grundform auf, an deren einer, der Schiene zugeordneten Längsseite eine Führungsfläche ausgebildet ist. Diese Führungsfläche liegt im fertig montierten Zustand der Winkelfuhrungsplatte voll am Schienenfuß an und
fixiert die Lage der Schiene in Querrichtung. Dabei weist die bekannte Winkelfuhrungsplatte eine etwa mittig ausgerichtete, sich von ihrer Ober- bis zu ihrer Unterseite erstreckende Durchgangsöffnung auf. Durch diese Öffnung lässt sich bei der Montage eine Befestigungsschraube führen, die die Winkelfuhrungsplatte mit dem auf ihr angeordneten Federelement auf dem Untergrund verspannt. Schließlich ist in einem Bereich, der der zweiten, im Montagezustand von der Schiene abgewandten Längsseite zugeordnete ist, in die Oberseite der bekannten Winkelfuhrungsplatte eine sich in Längsrichtung erstreckende und parallel zu der betreffenden Längsseite verlaufende Rinne eingeformt, gegenüberliegend zu der auf der Unterseite der Winkelfuhrungsplatte ein sich ebenfalls in Längsrichtung erstreckender Vorsprung ausgebildet ist, mit dem die Winkelfuhrungsplatte im Montagezustand formschlüssig in eine entsprechende, in den durch eine Schwelle gebildeten Untergrund eingeformte Rille eingreift und auf diese Weise festgelegt ist.
Die zum Halten der Schiene bestimmten und beispielsweise in Kombination mit der bekannten Winkelfuhrungsplatte eingesetzten Federelemente sind üblicherweise einstückig aus einem Federdraht geformt. Sie weisen in der Regel einen U-förmig gebogenen Mittelabschnitt auf, von dessen Schenkeln jeweils ein Stützabschnitt abgeht, der jeweils schlaufenartig zunächst nach Außen vom
Befestigungsabschnitt weg, dann sinngemäß parallel zum jeweiligen Schenkel und zum Schluss nach Innen zurück in Richtung des Befestigungsabschnittes gebogen ist. Im montierten Zustand liegen die freien Enden der Stützabschnitte auf dem Schienenfuß und üben die erforderliche elastische Haltekraft aus, während der Befestigungsabschnitt auf der Winkelfuhrungsplatte durch
die durch die Befestigungsöffnung der Winkelfuhrungsplatte geführte Befestigungsschraube auf der Platte verspannt ist. Aufgrund der Formgebung des Federelements werden dabei der Befestigungsabschnitt und die Stützabschnitte so gegeneinander verspannt, dass eine für den Halt der Schiene ausreichende federelastische Kraft auf den Schienenfuß ausgeübt wird.
Ausgehend von dem voranstehend erläuterten, in der praktischen Anwendung an sich bewährten Stand der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, eine Winkelfuhrungsplatte zu schaffen, die gewährleistet, dass das auf ihr montierte Federelement auch dann noch sicher gehalten ist, wenn es mit weiter erhöhten Kräften verspannt ist .
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem voranstellend erläuterten Stand der Technik dadurch gelöst, dass auf der dem Federelement zugeordneten Oberseite der Winkelfuhrungsplatte Formelemente ausgebildet sind, durch die das Federelement im fertig montierten Zustand in einer Bettlängs- und Querrichtung der Schiene abgestützt ist.
Gemäß der Erfindung ist die Oberseite einer erfindungsgemäßen Winkelfuhrungsplatte so ausgebildet, dass ein auf der Winkelfuhrungsplatte montiertes, konventionell ausgebildetes Federelement im Bereich mindestens eines seiner sich im fertig montierten Zustand quer zur Schiene streckenden Abschnitte seitlich geführt ist. Auf diese Weise lässt sich sicher verhindern, dass es zum Aufspreizen des Federelements aufgrund höherer Spannkräfte kommt, die benötigt werden, um die hohen, für eine dauerhaft sichere Befestigung hochbelasteter Schienen erforderlichen Haltekräfte aufzubringen.
Mit den auf ihrer Oberseite ausgebildeten Formelementen ermöglicht es eine erfindungsgemäße Winkelfuhrungsplatte auf überraschend einfache Weise, auch mit hohen Kräften beaufschlagte Federelemente noch sicher zu halten, ohne dass dazu besondere Gestaltungen des Federelements oder zusätzliche Bauteile erforderlich wären. Mit der Erfindung steht somit ein Bauelement zur Verfügung, welches sich zu geringen Herstellkosten als Massenprodukt unkompliziert herstellen lässt und gleichzeitig eine optimale Funktion der mit ihm im Montagezustand verbundenen Federelemente gewährleistet .
Die Formelemente können dabei als Erhöhungen oder Einsenkung ausgebildet sein. D.h., es können beispielsweise Nasen oder Höcker aus der Oberfläche der Oberseite heraustreten, um einen Abschnitt des Federelements zu führen, der im montierten Zustand beabstandet zu der Oberfläche verläuft. Genauso können in die Oberfläche Rinnen eingeformt sein, in denen nach der Montage jeweils ein Abschnitt des Federelements liegt und seitlich geführt ist .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Oberfläche einer erfindungsgemäßen Winkelfuhrungsplatte mindestens eine Abiauffläche ausgebildet ist, die mindestens abschnittsweise auf die Oberfläche gelangende Flüssigkeit von dem jeweils betreffenden Abschnitt ableiten. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist in der Praxis von besonderer Bedeutung. Durch geeignete Anordnung der Ablaufflächen kann verhindert werden, dass sich beispielsweise Regenwasser oder sonstige Flüssigkeiten auf der Winkelfuhrungsplatte sammeln. Beim Stand der Technik können derartige Flüssigkeitsansammlungen dazu führen, dass es zu erhöhter Korrosion an den
stählernen Feder- und Befestigungselementen. Auch wird bei solchen Winkelführungsplatten, die aus einem nicht leitenden Material hergestellten sind, noch besser als beim Stand der Technik verhindert, dass es zu einer Absenkung des elektrischen Widerstandes in Folge von durch die Flüssigkeit gebildeten elektrischen Verbindungsbrücken kommt .
Um insbesondere die Öffnung zum Durchführen der Befestigungsschraube vor dem Eindringen von Wasser zu schützen, ist es in diesem Zusammenhang zweckmäßig, wenn eine der Ablaufflächen so an die Öffnung angrenzt, dass in den Bereich der Öffnung gelangende Flüssigkeit von der Öffnung weggeleitet wird. Dazu kann die betreffende Abiauffläche als die Öffnung mindestens teilweise umgebender Kragen ausgebildet sein. Dieser Kragen kann gleichzeitig dazu dienen, die Lage des
Befestigungsabschnitts auf der Winkelfuhrungsplatte zu fixieren, indem sie einen Anschlag bildet, an dem die Innenseite des Befestigungsabschnitts des Federelements in Montagestellung formschlüssig anliegt.
Die erfindungsgemäße Winkelfuhrungsplatte weist auf ihrer der Schiene zugeordneten Längsseite eine Führungsfläche auf. Es ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung günstig, wenn auf dieser Führungsfläche eine sich über einen Abschnitt der Führungsfläche erstreckende Leiste ausgebildet ist, auf welcher mit einem kleinen Abstand im fertig montierten Zustand die Schiene zur Anlage kommt. Sowohl in Labor- als auch in Gleisversuchen hat sich gezeigt, dass mit einer solchen über die eigentliche Führungsfläche unter die Schiene hinausstehende Leiste ein Kippen / Rotieren der Schiene nach Überwindung eines kleinen Luftspaltes, gebildet durch die Ecke der
Zwischenlage zwischen Betonschwelle und Unterkante Schienenfuß, welche in ihrer Dicke / Höhe größer auszuführen ist als die Höhe der sich an der Winkelfuhrungsplatte befindlichen Leiste, ein Kippen der Schiene, auch unter höchsten Belastungen, noch sicher vermieden werden kann.
Dies erweist sich insbesondere dann als günstig, wenn die Schiene auf einer elastischen nachgiebigen
Schienenzwischenlage montiert ist, wie es beispielsweise im modernen Hochgeschwindigkeitsverkehr der Fall ist. Bei solchen Hochgeschwindigkeitsstrecken wird die Schiene in der Regel auf hochelastischen Schienenzwischenlagen mit einer definierten Elastizität gelagert, um die erforderliche Nachgiebigkeit der Schiene zu gewährleisten.
Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie auf ihrer der Schiene zugeordneten Längsseite eine größere Länge aufweist als an ihrer gegenüberliegenden Längsseite. Bei dieser Ausgestaltung ist die Längserstreckung der Fläche, die zur Anlage an die Schiene kommt, vergrößert, so dass auch die lokal zwischen Schiene und Winkelfuhrungsplatte auftretenden Pressungen vermindert sind. Gleichzeitig behält die erfindungsgemäße Winkelfuhrungsplatte auch bei dieser Gestaltung eine Grundform, die ihre problemlose Montage auf konventionell ausgebildeten Schwellen ohne weiteres zulässt.
Schließlich kann es zweckmäßig sein, wenn in eine erfindungsgemäße Winkelfuhrungsplatte Ausnehmungen eingeformt sind, die außerhalb der Bereiche angeordnet sind, in denen im fertig montierten Zustand das Federelement auf der Winkelfuhrungsplatte abgestützt ist.
Durch geeignete Anordnung der Ausnehmungen lässt sich die Masse der Winkelfuhrungsplatte erheblich reduzieren, wodurch eine ebenso deutliche Reduzierung des Gewichts erreicht wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. la eine erste Winkelfuhrungsplatte 1 in Draufsicht;
Fig. lb die erste Winkelfuhrungsplatte 1 von oben in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. lc die erste Winkelfuhrungsplatte 1 in Unteransicht;
Fig. ld die erste Winkelfuhrungsplatte 1 von unten in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2a eine zweite Winkelfuhrungsplatte 2 in Draufsicht;
Fig. 2b die zweite Winkelfuhrungsplatte 2 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2c die zweite Winkelfuhrungsplatte 2 in Unteransicht;
Fig. 2c die zweite Winkelfuhrungsplatte 2 von unten in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 3a eine dritte Winkelfuhrungsplatte 3 in Draufsicht;
Fig. 3b die dritte Winkelfuhrungsplatte 3 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 3c die dritte Winkelfuhrungsplatte 3 in Unteransicht;
Fig. 3c die dritte Winkelfuhrungsplatte 3 von unten in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 4a eine vierte Winkelfuhrungsplatte 4 in Draufsicht;
Fig. 4b die vierte Winkelfuhrungsplatte 4 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 4c die vierte Winkelfuhrungsplatte 4 in Unteransieht;
Fig. 4c die vierte Winkelfuhrungsplatte 4 von unten in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 5 ein Federelement in perspektivischer Ansicht.
Die Winkelfuhrungsplatte 1 weist eine in der Draufsicht rechtwinklige, längsgestreckte Grundform auf, an deren einer, der Schiene zugeordneten Längsseite eine Führungsfläche 5 ausgebildet ist. Diese Führungsfläche liegt im fertig montierten Zustand der Winkelfuhrungsplatte 1 voll am Schienenfuß einer nicht dargestellten Schiene an und fixiert die Lage dieser Schiene in Querrichtung Q.
Ausgehend von ihrer Oberseite 6 ist in die Winkelfuhrungsplatte 1 eine etwa mittig zur Längserstreckung und in Richtung der Führungsfläche 5 versetzt angeordnete, sich von der Oberseite 6 bis zu ihrer Unterseite 7 der Winkelfuhrungsplatte 1 erstreckende Durchgangsöffnung 8 eingeformt. Durch diese Öffnung lässt sich bei der Montage eine hier nicht gezeigte Befestigungsschraube führen, die die Winkelfuhrungsplatte 1
mit dem auf ihr angeordneten Federelement F auf dem jeweiligen Untergrund verspannt.
Nahe ihrer von der Führungsfläche 5 abgewandeten Längsseite ist in die Oberseite 6 der Winkelfuhrungsplatte 1 eine Rinne 9 eingeformt, die sich über die gesamte Länge der Winkelfuhrungsplatte 1 erstreckt. Dabei sind in die Rinne 9 zwei symmetrisch zur Mitte der Längserstreckung der Winkelfuhrungsplatte 1 angeordnete Vertiefungen 10 eingeformt, die sich über eine Teillänge der Rinne 9 erstrecken und in Längsrichtung jeweils durch leichte Erhebungen 11 begrenzt sind. Die Länge der Vertiefungen 10 entspricht etwa der Länge der beim Federelement F von den Schenkeln Fl des zentral angeordneten
Befestigungsabschnitts F2 jeweils nach außen führenden Bereiche F3 der Stützabschnitte F4.
Gleichzeitig ist gegenüberliegend zur Rinne 9 auf der Unterseite 7 der Winkelfuhrungsplatte 1 ein im Querschnitt zackenförmiger Vorsprung 12 ausgebildet, der sich ebenfalls über die gesamte Länge der Winkelfuhrungsplatte 1 erstreckt. Im montierten Zustand greift der Vorsprung 12 in eine entsprechend ausgebildete Kerbe des Untergrunds und fixiert so die Lage der Winkelfuhrungsplatte 1 in Querrichtung Q.
In ihrem der Führungsfläche zugeordneten Randbereich ist die Befestigungsöffnung 8 von einem Kragen 13 umgeben, dessen Seitenflächen kehlenförmig eingewölbt sind, wobei der Kehlenradius dem Außenradius R des Federelements F im Bereich von dessen Befestigungsabschnitt F2 entspricht.
Seitlich beabstandet zu dem Kragen 13 erheben sich auf der Oberseite 5 der Winkelfuhrungsplatte 1 jeweils an die
Führungsfläche 5 angrenzende Seitenführungen 14. Diese sind auf ihrer dem Kragen 13 zugeordneten Seite in gleicher Weise wie dieser kehlenförmig ausgebildet und mit ihrer Oberseite in einem Abstand zu dem Kragen 13 angeordnet, der etwa dem Durchmesser des Federelements F im Bereich von dessen Befestigungsabschnitt F2 entspricht.
Gemeinsam mit dem Kragen 13 bilden die Führungen 14 Formelemente, durch die das Federelement F nach der Montage im Bereich seines Befestigungsabschnitts F2 in einer quer zur Längsrichtung L der nicht gezeigten Schiene ausgerichteten Richtung Q seitlich geführt ist. In gleicher Weise bilden auch die in die Rinne 9 eingebrachten Vertiefungen 10 Formelemente, an deren seitlichen Begrenzungen das Federelement F mit seinen Abschnitten F3 nach der Montage in Querrichtung geführt ist. Die Vertiefungen 10, der Kragen 13 und die Führungen 13,14 verhindern so sicher das Aufspreizen der Federklemme F auch dann, wenn es hohe Spannkräfte aufnehmen muss, wobei die Erhebungen 11 ein Aufhalten des zentralen Abschnitts F2 des Federelements F unter Belastung unterdrückt.
Parallel zur Führungsfläche 5 verläuft auf der Oberseite 6 der Winkelfuhrungsplatte 1 eine Kante, die etwa mittig zur Öffnung der Durchgangsöffnung 8 ausgerichtet ist. Ausgehend von dieser Kante fällt die Oberseite 6 in Richtung der Rinne 9 ab, so dass schräge Ablaufflächen 15 gebildet sind, die auf die Oberseite 6 gelangende Flüssigkeit von der Durchgangsöffnung 8 wegleiten. Die Ablaufflächen 15 und der Kragen 13 verhindern so, dass es zur Ansammlung von Flüssigkeit im Bereich der Durchgangsöffnung 8 oder zwischen dem Kragen 13 und den Führungen 14 kommt. Dabei wird in die Vertiefungen 10 gelangende Flüssigkeit über
seitlich der Erhebungen 11 ausgebildete Öffnungen 16 aus den Vertiefungen 10 abgeleitet.
In die Bereiche der Winkelfuhrungsplatte 1, die weder zum Abstützen des Federelements F noch zum Ableiten von Flüssigkeit benötigt werden, sind sowohl ausgehend von der Oberseite 6 als auch ausgehend von der Unterseite 7 Ausnehmungen 17,18 in die Winkelfuhrungsplatte 1 eingeformt. Die Ausnehmungen 17,18 sind dabei so ausgebildet, dass einerseits eine optimale Formstabilität der Winkelfuhrungsplatte 1 gewährleistet ist und andererseits eine maximale Gewichtsreduzierung erreicht ist .
In Querrichtung Q ausgerichtete, auf der Unterseite 7 ausgebildete und an den Vorsprung 11 angrenzende- Rippen 19 fixieren nach der Montage die Lage der Winkelfuhrungsplatte 1 in Längsrichtung L.
Die Winkelfuhrungsplatte 2 entspricht in ihrer Gestalt der Winkelfuhrungsplatte 1. Zusätzlich ist bei der Winkelfuhrungsplatte 2 jedoch an der Führungsfläche 5 eine über, die Führungsfläche 5 herausstehende Leiste 20 ausgebildet, die mittig zur Längserstreckung der Führungsfläche 5 ausgerichtet ist und an die Unterseite 7 der Winkelfuhrungsplatte 2 angrenzt.
Die Länge der Leiste 20 entspricht etwa der Hälfte der Länge der Führungsfläche 5, ihre Höhe H beträgt weniger als die Höhe der Schienenzwischenlage. Die Leiste 20 bildet somit einen Kippschutz, der bei Montage der Schiene auf einer elastischen Schienenzwischenlage verhindert, dass die Schiene seitlich Undefiniert kippen kann. Die Leiste
bewirkt, dass die Schiene bei nur geringen seitlichen Bewegungen ausschließlich vertikal federt.
Auch die Winkelfuhrungsplatte 3 entspricht in ihrem Grundaufbau der Winkelfuhrungsplatte 1. Die in Längsrichtung nach wie vor symmetrisch ausgebildete Winkelfuhrungsplatte 3 weist jedoch im Bereich ihrer Führungsfläche 5 eine Länge 12 auf, die größer ist als die Länge 11 der gegenüberliegenden, die Rinne 9 begrenzende Seite. Auf diese Weise ist eine Verlängerung der Führungsfläche 5 und dementsprechend eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Schiene und Winkelfuhrungsplatte 3 gebildet, durch die im Betrieb die örtlich auftretenden Pressungen zwischen Schienenfuß und Führungsfläche 5 reduziert sind.
Schließlich entspricht die Gestaltung der
Winkelfuhrungsplatte 4 der der Winkelfuhrungsplatte 3. wie bei der Winkelfuhrungsplatte 2 ist jedoch zusätzlich auf der Führungsfläche 5 eine Leiste 20 ausgebildet, um ein Einknicken der Schiene bei einer Montage auf einer weichen nachgiebigen Schienenzwischenlage zu vermeiden.