WO2008122066A1 - Schwellenbesohlung - Google Patents

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WO2008122066A1
WO2008122066A1 PCT/AT2008/000125 AT2008000125W WO2008122066A1 WO 2008122066 A1 WO2008122066 A1 WO 2008122066A1 AT 2008000125 W AT2008000125 W AT 2008000125W WO 2008122066 A1 WO2008122066 A1 WO 2008122066A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
threshold
sleeper
recesses
elevations
layer
Prior art date
Application number
PCT/AT2008/000125
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herwig Miessbacher
Original Assignee
Semperit Aktiengesellschaft Holding
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semperit Aktiengesellschaft Holding filed Critical Semperit Aktiengesellschaft Holding
Publication of WO2008122066A1 publication Critical patent/WO2008122066A1/de

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
    • E01B3/46—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from different materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2204/00—Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/01—Elastic layers other than rail-pads, e.g. sleeper-shoes, bituconcrete

Definitions

  • the invention relates to a threshold insole for direct connection to a concrete sleeper, comprising a layer of at least one polymer having a first surface for abutment and connection to the concrete sleeper, this surface having a surface structuring, a concrete sleeper with a threshold insole attached to at least one Threshold surface is arranged and connected to this, and a method for producing a concrete sleeper, which is provided on at least one surface with a Schwellenfersohlung, after which the concrete mixture is poured into a formwork and cured.
  • Concrete sleepers are provided with a so-called soles.
  • the reason for this is that the gravel grains touch the concrete sleepers when installed only at certain points, so that it comes at these contact surfaces when crossing rail vehicles to large local loads.
  • the use of threshold solders which must have sufficient elastic properties, can reduce the compressive stress of the ballast, especially in the contact area between the threshold and the ballast, since the contact area is increased insofar as it allows the ballast grains to penetrate into this threshold annealing.
  • these threshold solders also act as soundproofing elements, since they allow the direct transmission of sound waves from the concrete sleeper into the concrete Reduce ballast bedding.
  • WO99 / 28555 A describes a sleepers for railroad tracks with a plastically deformable coating on its underside which consists essentially of a tar-asphalt mixture or plastic.
  • DE 02 15 101 U describes a railway sleeper with a concrete body and at least one elastic plastic layer arranged on the underside of the concrete body. Between the concrete body and this plastic layer is a random fiber layer, in particular a nonwoven layer, preferably a Geotex- til slaughter arranged, which adheres to the concrete of the concrete body and is connected flat with the at least one elastic plastic layer.
  • a disadvantage is that a further layer is required for the arrangement of the elastomer layer.
  • DE 697 14 937 T describes a base plate for a railway sleepers made of concrete, which comprises on the one hand a support plate, the top, which is enclosed in the concrete, with means of anchoring in the railway sleeper and with discharge means for air in the railway sleeper during casting the concrete is enclosed, and on the other hand a coating of elastomer, which is connected to at least the underside of the plate.
  • the anchoring means consist of projections which are designed on the upper side of the support plate. These projections consist of a central body, which is substantially cylindrical and on which an enlarged head is placed, which has a truncated cone-like profile.
  • DE 10 2004 011 610 A describes a method for producing a composite system between concrete and a high-polymer elastic material.
  • the highly polymeric elastic material is provided with a separately produced geometrical surface modification as a prototype, which is shaped as a nubbed and / or rib-shaped elevations.
  • the knob-shaped and / or rib-shaped elevations are formed into mushroom-shaped and / or T-shaped and / or bent elevations with a slight pressure by means of a hot forming tool. This gives the elevations in the upper area a larger diameter. So it is also connected with a multi-step manufacturing process.
  • the object of the invention is to provide a way by which a threshold soling can be easily connected to a threshold.
  • the object of the invention is in each case independent by the above-mentioned threshold soling, in which the surface structuring is formed by at least approximately channel-like and / or pore-shaped recesses or at least approximately channel-like elevations, further by the concrete sleeper, which is provided with the threshold insole according to the invention and by the Method, after which the threshold sleeper invention is connected to the concrete sleeper, solved.
  • the advantage here is that the concrete in this, possibly continuous, i. not interrupted, channel-like or pore-shaped recesses or surveys can flow over a large area and thus a large surface is provided for the preparation of the compound.
  • the Schwellenhleohlung can be produced continuously, so that no further transformation steps or processing steps are required before the connection to the concrete sleeper, whereby corresponding cost advantages can be realized.
  • the connection is essentially made by mechanical precautions at the threshold insole, so that with regard to the concrete sleeper does not have to be taken into account for special material tolerances. With the aid of the method, a finished concrete sleeper can thus be made available which can be used immediately without further processing.
  • the channel-like recesses may extend as far as the end face (s) of the sleeper extend or it is possible that these recesses are formed closed in the region of the end face (s), for example, are rolled together.
  • the at least approximately pore-shaped recesses may have an average diameter at the outer surface of the threshold annulus selected from a range having a lower limit of 0.2 mm and an upper limit of 10 mm.
  • the adhesion of the threshold soling to the concrete sleeper can be influenced accordingly by selecting a pore size from this range. It is thus possible to provide overstressing the Schwellenhleohlung that the junction with the concrete threshold acts as a breaking point, which may optionally replace the threshold insole and thus the forces acting on these forces are not registered in the entire extent in the concrete threshold.
  • For pores with a diameter larger than 10 mm it could be observed that the adhesive strength decreases again. This is probably due to the fact that the area available for compound formation is reduced with increasing pores.
  • the pores on this outer surface of the threshold soling have an average diameter selected from a range with a lower limit of 0.5 mm and an upper limit of 8 mm, in particular a region with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 5 mm.
  • a diameter parallel to the outer surface, the at least approximately pore-shaped recesses in the direction from the first surface into the layer interior of the threshold reinforcement becomes larger. It is thus achieved a kind of undercut, whereby an additional "claw effect" for the connection of the threshold Sohlung is achieved with the poured into these pores concrete of the concrete threshold.
  • an integral foam which according to a development in the region of the first surface, ie in the region of that surface where the surface structures are provided, may have pores with a large diameter, whereas at the second, the outer Surface, which is not intended for connection to a concrete sleeper, no or very few pores or this surface is closed.
  • Such an integral foam is characterized in that the density increases in the direction of the closed surface.
  • the closed surface prevents the ingress of dirt and liquids into the threshold seal and thus prevents the weight of the sleeper pad from being changed.
  • the increase in density can be used to change the vibration or sound damping behavior over the cross section of the threshold soling, so that a wider spectrum of frequencies can be covered. It is thus also a non-positive and / or positive connection with the concrete sleeper possible.
  • the at least approximately channel-like recesses in the area of the first surface ie the surface over which the connection to the concrete sleeper is made, can have an undercut thus produced a positive connection.
  • the at least approximately channel-like recesses or elevations in the direction of their longitudinal extent can be interrupted in order to form channel sections. are. It is thus also improves the connection formation to the concrete sleeper, especially if in the case of channel-like recesses, the end faces also have an undercut, so for example in the form of "elongated pores" are formed or in the case of the channel-like surveys is thus additionally achieved that the concrete - Material can flow more easily in these channels.
  • the channel sections have a length which is selected from a region with a lower limit of 30% and an upper limit of 70% of the total length of the channel-like recesses forming these channel part pieces. surveys. It can also be achieved that in the case of possibly occurring defective connections, these are limited to a narrower range.
  • these channel sections may have a length selected from a range with a lower limit of 35% and an upper limit of 65% of the total length of the channel-like recesses forming these channel sections, in particular a length is selected from a range with a lower limit of 40% and an upper limit of 60% of the total length.
  • these channel pieces in connection with these effects may have a length which is selected from a range with a lower limit of 1 mm and an upper limit of 100 mm. It is also possible for these channel sections to have a length which is selected from a range with a lower limit of 10 mm and an upper limit of 80 mm, in particular selected from an area with a lower limit of 20 mm and an upper one Border of 50 mm.
  • the at least approximately channel-like recesses or elevations may be formed in the manner of a tube profile extending at least approximately parallel to the surface.
  • the inflow of the concrete material is made easier and the degree of filling of the channels is increased; on the other hand, in the "elevation" embodiment, a kind of loop formation or positive locking is achieved, so that the poured concrete material covers a large area in the area of these channel sections It is surrounded by the polymer of the threshold insole further improvement of the connection system, ie the pull-out strength of the threshold cover.
  • the at least approximately channel-like recesses in the manner of a tubular profile may have a height above the surface of the layer, which is selected from a range with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 20 mm.
  • the channels have too small a diameter in the case of the elevations, which makes it more difficult for the concrete material to flow in.
  • the cross section of these channels can be changed during the inflow of the concrete material and, if appropriate, the loop-shaped surface structuring be compressed to such an extent that the effect of the inflow of the concrete material is completely prevented.
  • At least some of the at least approximately channel-like recesses or elevations may have a different height from the further at least approximately channel-like recesses or elevations of the threshold insole, thereby facilitating venting during the introduction of the concrete material onto this threshold insole.
  • a second, the first surface opposite surface of the layer is also formed with a surface structuring, so on this further surface another concrete sleeper with the
  • Threshle soling can be connected, and thus the Schwellenhleohling can act as a buffer between these two concrete sleepers.
  • this threshold annealing has a density profile with increasing density in the layer interior of the threshold annealing.
  • the at least approximately channel-like recesses or elevations can be used in addition to a linear design. tion even at right angles to an outer side edge, zigzag-shaped and / or arc-shaped or wavy distributed over the first and / or second surface to be arranged.
  • a kind of checkerboard pattern can be formed between the elevations and the channel sections in that the channel sections run at least approximately at right angles to the elevations.
  • the channel sections have a relative to the surveys history, which is different from 90 °, for example, selected from a range with a lower limit of 10 ° and an upper limit of 85 °, in particular from a range with a lower limit of 20 ° and an upper limit of 75 °, for example selected from a range with a lower limit of 30 ° and an upper limit of 65 °. It can thus be varied according to the distribution of forces in the connection area threshold soling / concrete threshold.
  • the elevations and / or recesses may have straight, these limiting sidewalls.
  • the at least approximately channel-like recesses or protrusions may have a round, oval, mushroom-type, T-shaped, have triangular, quadrangular or polygonal cross-section.
  • the sleeper pad may be formed of an elastomer or a thermoplastic. It is thus a corresponding adaptability to different load cases of Schwellenhleohlung possible.
  • the elastomer may be selected from a group comprising natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), butadiene rubber (BR), nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber. Rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene (CSM) and polyurethane (PUR) as well as blends or mixtures thereof.
  • NR natural rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • BR butadiene rubber
  • NBR nitrile rubber
  • Rubber CR
  • chlorosulfonated polyethylene (CSM) and polyurethane (PUR) as well as blends or mixtures thereof.
  • Nitrile rubber and / or chloroprene rubber and / or chlorosulfonated polyethylene and / or polyurethane can be used.
  • the threshold soling i. their basic body may also be formed from a thermoplastic material, for example polyethylene (PE), ultra high molecular weight polyethylene (PE-UHMW), polypropylene (PP), an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), a polyamide (PA), polyvinyl chloride (PVC) , Polyethylene terephthalate (PET), a polyurethane (PUR), polytetrafluoroethylene (PTFE) or a thermoplastic elastomer (TPE).
  • PE polyethylene
  • PE-UHMW polypropylene
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • PA polyamide
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PUR polyurethane
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • TPE thermoplastic elastomer
  • the main body can be a solid material or foamed, for example an EPDM foam. It is further possible that the base body is provided with a reinforcement or reinforcement, for example of a metallic material, such as steel, brass, or the like, and / or a fiber material, in particular in the form of short fibers having a fiber length, the for example, is selected from a range with a lower limit of 5 mm and an upper limit of 50 mm.
  • the fibers for example staple fibers, may be selected from a group comprising textile, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyacrylonitrile and polyester fibers, mixtures of these types of fibers being possible.
  • the fibers can furthermore be distributed at least approximately homogeneously in the base body or it is possible to carry out the distribution in the form of a gradient.
  • the reinforcement may further be flat, rod-shaped or grid-shaped.
  • the threshold annealing may comprise at least one cavity forming chamber, whereby the vibration and / or sound attenuation behavior of the threshold anneal may be controlled under control.
  • the compressibility of the sleeper pad can also be influenced.
  • the at least one chamber may be open or closed.
  • the chamber is at least partially filled with at least one filler material, for example, forming a so-called "spring-mass system”.
  • the cavity may be open at the end face (s).
  • the fillers may be selected from a group comprising granules, knits, powders, pastes and / or mixtures thereof.
  • the threshold soling may have a layer thickness selected from a range having a lower limit of 2 mm and an upper limit of 50 mm.
  • this layer thickness can be selected from a range with a lower limit of 5 mm and an upper limit of 40 mm, preferably from a range with a lower limit of 3 mm and an upper limit of 20 mm. It can thus be achieved a corresponding damping behavior, in particular sound damping behavior.
  • the sleeper padding itself can be made in one piece, with corresponding advantages in terms of manufacture, or it is possible for this basic body to be provided with at least one further layer, e.g. a cover layer, which has different characteristics compared to the first layer of the threshold reinforcement, so that again, for example, the formation of a "spring-mass system" can be achieved for sound attenuation purposes, thus allowing better resistance to abrasion to the sleeper reinforcement the sleeper insole can be given with this layer slip properties.
  • a cover layer which has different characteristics compared to the first layer of the threshold reinforcement
  • the surface of the layer pointing in the direction of the ballast bed can be smooth or closed, and it is also possible that this surface also has a surface structuring, e.g. in the form of elevations or recesses or pores.
  • the surface facing the main body of the threshold soling prefferably be smooth or with one or the surface structuring.
  • the further layer is softer in comparison to the first layer, so that the connection to the concrete sleeper is made via the hard layer of the sleeper reinforcement and this connection is more durable compared to soft-elastic layers, in particular since the surface structuring is characterized by the inflowing concrete is not compressed, and can be influenced via the soft layer, the sound damping behavior accordingly.
  • this further layer is formed by a further polymer, in particular a further elastomer, preferably selected from the abovementioned elastomers (NR, SBR, EPDM, BR, CR, CSM, PUR), or can these also by be formed a fiber material. Due to its softness or the design as a soft polymer, a larger contact surface between ballast bed and threshold is possible, which in turn enables the individual ballast grains to be better protected against destruction.
  • the fiber material can be formed by a knitted fabric in the form of a fleece or felt or by a fabric or a cord.
  • this further layer can thus be achieved a good connection and adhesion of this further layer to the / the first (n) layer, ie the main body of the Schwellenhleohlung, for example, in turn by mechanically anchoring the fibers of the further layer in the first layer, for example by the first layer the further layer is extruded, so that therefore these fibers can penetrate into the still soft material of the first layer or, in the flowable state of the material for the first layer, they can run into tissue interspaces.
  • the fiber material comprises fibers which are selected from a group comprising polyethylene, polypropylene, polyamide, polyacrylonitrile and polyester fibers, wherein also here In turn, mixtures of these types of fibers are possible.
  • fibers which are selected from a group comprising polyethylene, polypropylene, polyamide, polyacrylonitrile and polyester fibers, wherein also here In turn, mixtures of these types of fibers are possible.
  • mixed fiber materials are possible which comprise approximately 50% polyethylene and approximately 50% polyamide or polyester fibers in order, for example, to influence the temperature behavior of this fiber material.
  • compositions other than this 50/50 composition are possible.
  • This further layer can also be formed from a thermoplastic material, for example polyethylene (PE), ultra high molecular weight polyethylene (PE-UHMW), polypropylene (PP), an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), a polyamide (PA), polyvinyl chloride (PVC) , Polyethylene terephthalate (PET), a polyurethane (PUR), polytetrafluoroethylene (PTFE) or a thermoplastic elastomer (TPE).
  • PE polyethylene
  • PE-UHMW polypropylene
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • PA polyamide
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PUR polyurethane
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • TPE thermoplastic elastomer
  • Polyethylene terephthalate and / or polyurethane and / or polytetrafluoroethylene and / or a thermoplastic elastomer This at least one layer can be a solid material or foamed.
  • the threshold reinforcement may have at least one, preferably a plurality of recesses penetrating this layer (s).
  • the at least approximately channel-like and / or pore-shaped recesses or at least approximately channel-like protrusions extend over a portion of the surface or surfaces selected from a range with a lower limit of 20%. and an upper limit of 80% based on the total surface area.
  • this portion may be selected from a range with a lower limit of 30% and an upper limit of 70%, preferably with a lower limit of 40% and an upper limit of 60%.
  • the sleeper reinforcement can have a static bedding module according to DIN 45673-1 (rigidity per area) selected at least in this connection area lower limit of 0.01 N / mm 3 and an upper limit of 0.5 N / mm 3 .
  • the rigidity may be selected from a range having a lower limit of 0.05 N / mm 3 and an upper limit of 0.3 N / mm 3 , for example, selected from a range having a lower limit of 0.08 N / mm 3 and an upper limit of 0.25 N / mm 3 .
  • the threshold soling can have a groove in a first edge area and a spring in a second edge area in order to be able to cover a larger surface area continuously with the threshold soling.
  • the threshold anneal may have a cambered surface to form a venting system for the air trapped during concreting.
  • a formwork is used, which is provided in the region of the bottom with vents, since in turn the escape of trapped during the inflow of the concrete in the formwork Air is facilitated or improved and thus the continuity of the properties of the concrete sleeper can be improved.
  • Figure 1 is a composite system in cross section, consisting of a Schwellenhleohlung and a concrete sleeper connected thereto.
  • FIG. 2 shows a variant embodiment of the composite system according to FIG. 1 in cross section
  • FIG. 3 shows a further embodiment variant of the composite system according to FIG. 1 in cross section
  • FIG. 4 a perspective view of a first embodiment of the sleeper blind
  • Figure 5 is a plan view of a threshold anneal with schematic indication of surface textures distributed over the surface of the threshold anneal;
  • Fig. 6 shows a variant embodiment of Fig. 5
  • FIG. 7 shows a variant embodiment of FIG. 5;
  • 12 shows a threshold soling with embedded chambers in cross section; 13 shows a multi-part threshold soling in cross section;
  • Fig. 14 a Schwellenhleohlung formed as a foam in cross section
  • FIG. 15 an embodiment variant of the threshold soling consisting of a foam layer with surface structuring, in cross section;
  • 16 shows an embodiment variant of a threshold soling
  • FIG. 17 is a plan view of the sleeper blind of FIG. 16 cut along the line 17--17 in FIG. 16;
  • FIG. 18 an embodiment variant of a threshold reinforcement in plan view with obliquely running channel-like recesses
  • FIG. 19 an embodiment variant of a threshold soling in side view with convex side surfaces of the web-like elevations
  • FIG. 20 shows an embodiment variant of a threshold reinforcement in a front view with a cambered surface
  • Fig. 21 shows an embodiment of a Schwellenhleohlung in front view with cambered
  • Fig. 22 shows an embodiment of a Schwellenhleohlung front view with wavy
  • Fig. 23 shows an embodiment variant of a Schwellenhleohlung in front view with a tongue / groove training.
  • the 1 shows a composite system 1 comprising a threshold reinforcement 2, as well as a concrete sleeper 3 with a rail arranged thereon.
  • the threshold reinforcement 2 has a surface structuring 5 on a first surface 4 facing the concrete sleeper 3.
  • this threshold soling 2 is connected to the concrete sleeper 3, in particular positively and / or non-positively connected.
  • the surface structuring 5 is formed in this embodiment of the composite system 1 in the form of channel-like elevations 6, which project beyond the surface 4.
  • the surface structures 5 are - viewed in cross-section - formed like a loop, so that channels 7 arise. These channels 7 are at least largely filled with the concrete of the concrete sleeper 3, whereby a mechanical anchoring of the threshold reinforcement 2 takes place on the concrete sleeper 3.
  • the threshold sheeting 2 may extend over the entire lower surface of the concrete sleeper 3 or even over only a portion of this surface, for example, two marginal threshold solders 2 may be arranged on a concrete sleeper 3. It is also not absolutely necessary for the connecting surface between the threshold soling 2 and the concrete sleeper 3 to be flat, and it may also be arched, polygonal, etc.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of the composite system 1. Again, this consists of the threshold reinforcement 2 and the concrete sleeper 3.
  • the surface structuring 5 is formed in this embodiment as at least approximately channel-like recesses 8, that is, depressions in the Schwellenlehleung 2, that is, in a layer forming this layer 9 as a body of the soles formed.
  • the cross-section of these at least approximately channel-like recesses 8 is essentially rectangular, with undercuts 10 being formed in the region of the surface 4 of the threshold reinforcement 2, so that the cross section of these channel-like recesses 8 in the direction of the core 11 of the layer 9 extended in the near-surface area.
  • the channel-like recesses 8 run at least approximately parallel with respect to their longitudinal extent to the surface 4 of the threshold reinforcement. This course can also be formed in all other variants of the invention.
  • the surface structuring 5 is likewise designed in the form of at least approximately channel-like recesses 8, wherein, in contrast to the embodiment according to FIG. 2, these recesses 8 run at least approximately vertically to the surface 4 of the threshold sheeting 2.
  • These recesses 8 can have different cross sections, for example round, oval, quadrangular, rectangular or polygonal, etc.
  • Fig. 3 is shown in broken lines that the channel-like recesses 7 at its end, which projects into the concrete sleeper 3, may be provided with a bead 12, in turn to form a kind of undercut and the adhesion of the concrete to increase the threshold soling 2.
  • This bead 12 may have any cross section. In the context of the invention, it is also possible to provide such beads 12 in other embodiments.
  • FIG. 4 shows an embodiment variant of the threshold soling 2 in comparison to the threshold annealing 2 according to FIG. 1.
  • the at least approximately channel-like elevations 6, which - viewed in cross section - again loop-shaped, are not formed as continuous channels 7, but they are severed at predeterminable intervals to form channel sections 13. These again project beyond the surface 4 of the threshold soling 2.
  • channel sections 13 may be formed lying side by side in series or, as shown in Fig. 4, be arranged offset from each other within two adjacent rows.
  • FIGS. 5 to 7 show possible distributions of the at least approximately channel-like elevations 6 or recesses 8 over the surface 4 of the threshold reinforcement 2.
  • these recesses 8 or elevations 6 can zigzag-shaped, or as Fig. 6 shows arrow-like, or as Fig. 7 shows in a mixture linearly and arcuately arranged over this surface 4 of the threshold insole 2 be.
  • FIG. 8 shows a cross section through a threshold soling 2, which is used as a surface structure.
  • 5 different examples of possible cross sections for the at least approximately channel-like elevations 6 shows.
  • these elevations 6 viewed in cross section, at least approximately square and / or at least approximately trapezoidal or at least approximately oval and / or at least approximately circular and / or at least approximately T-shaped and / or polygonal, such as at least approximately clergyteckformig be formed, so that inside the already mentioned channel 7 is located.
  • cross sections or examples of such cross sections of channels 7 can be used both for continuous elevations 6, that is, on the surface 4 without interruption extending bumps 6 and for the channel sections 13 of FIG. 4.
  • a second surface 14 of the threshold reinforcement 2 with such at least approximately channel-like elevations 6, whereby it can also act as a buffer between two concrete sleepers 3.
  • Fig. 9 also shows the use case concrete threshold, although in this embodiment, the threshold reinforcement 2 for connecting two concrete sleepers 3, 15 is used, so as to create a shear-resistant but flexurally elastic connection between the concrete sleepers 3, 15.
  • the threshold 2 also provided on the underside of the concrete sleepers.
  • the threshold soling 2 can be designed such that it extends over two adjacent concrete sleepers 3, 15 and additionally has the buffer element arranged centrally in this exemplary embodiment.
  • Embodiments of the threshold reinforcement 2 are also possible in which more than two concrete sleepers 3, 15 are connected to one another in this way.
  • said buffer element does not necessarily have to be arranged, but the threshold soling 2 can also extend without this over a plurality of concrete sleepers 3, 15 (viewed in the longitudinal extension of a track strand 16).
  • the cross sections of the at least approximately channel-like recesses 8 can be made to vary over the course of the surface 4 of the threshold dressing 2 or these cross sections of the recesses 8 can also change completely.
  • elevations 6 are arranged in this embodiment over the surface 4 that they partially overlap with the recesses 8 so that they thus represent a kind of undercut 10 of the recesses 8 and thus contribute to a better anchoring of the concrete in the Schwellenhleohlung 2.
  • elevations 6 are channel-like, as shown on some of the surveys in Figs. 10 and 11 by suggesting the channels 7. Furthermore, these elevations 6 can again be designed as sections.
  • elevations 6, as already described above, may also have a different height above the surface 4.
  • the threshold sheeting 2 comprises at least one, preferably a plurality (also more than two, as shown in FIG. 10), continuous recesses 17 extending from the first surface 4 to the second surface 14, in order to achieve a ventilation system for trapped during concreting of the concrete sleeper 3 air through the Schwellenschlehleung 2.
  • These recesses 17 may be formed extending below the at least channel-like recesses 8 starting in the direction of the second surface 14, as well as these channel-like recesses 17 - as indicated in Fig. 11 - extend through the elevations 6.
  • these recesses 17 do not extend into the second surface 14, but rather, for example, into the front or side surfaces of the threshold dressing 2.
  • FIG. 12 shows a variant embodiment of the threshold reinforcement 2 in cross-section, in which the layer 9 of the threshold reinforcement 2 has at least one, preferably a plurality of chambers 18. As is shown in FIG. 12, these chambers 18 can be arranged in the center of the core, and an acentric arrangement of the same within the layer 9, viewed in cross section, is also possible.
  • these chambers 18 is a corresponding variance of the compressibility of the layer. 9 or the threshold soling 2 and thus also achieved a variance of the vibration behavior. As already mentioned above, these chambers 18 may also be partially filled.
  • the sleeper padding 2 is preferably made in one piece because it significantly simplifies manufacture compared with corresponding prior art sleeper pads, it is also possible within the scope of the invention to provide this sleeper pad assembly 2 in multiple pieces as indicated in FIG form, for example, at the bottom, ie the further surface 14 of the threshold soling 2, so the surface structuring 5 opposite to arrange another layer 19.
  • This further layer 19 may likewise be an elastomer layer, this preferably having different properties to the layer 9 of the threshold sheeting 2, it is also possible to form this layer 19 in the form of a thermoplastic material or a fiber material, for example a knitted fabric or a woven fabric, such as this is indicated in Fig. 13 by arrangement of fibers 20. By means of these fibers 20, a mechanical connection between the layer 9 and the further layer 19 is possible, in that at least some of these fibers 20 partially protrude into the layer 9 of the threshold reinforcement 2.
  • the threshold reinforcement 2 is designed in the form of an integral foam according to the above explanations, so that therefore the recesses 8 of the preceding examples are formed by pores 21 on the surface 4. These pores 21 may be designed to widen in the direction of the core 11 of the layer 9 of the threshold reinforcement 2, so that in turn a type of undercut is formed.
  • the integral foam can be formed for example by a PUR or EPDM foam.
  • FIG. 16 and 17 an embodiment variant of the threshold soling 2 is shown, on the one hand web-like elevations 6 and on the other hand in these elevations 6, the at least approximately channel-like recesses 8 to form the channels 7, wherein the elevations 6, the recesses 8 in the channel sections 13 are divided, so the channels 7 do not extend through.
  • the elevations 6 are asymmetrically distributed over the surface 4 of the Schwellenleiohlung 2, as can be seen from Fig. 17, wherein each two elevations 6 form a group, which are arranged at a first distance 22 to each other, and between the groups a second distance 23rd is formed, which is greater than the first distance 22nd
  • more than two bumps 6 form a group, e.g. Three or four, and it is also possible that the distances of the surveys 6 within a more than two surveys 6 having group are also different.
  • the groups of elevations 6 can also be arranged at completely irregular intervals from one another.
  • the concrete can penetrate due to the small distances between the elevations 6 of a group at different speeds in the interstices of the elevations 6 and in the channels 7 of the recesses 8, wherein the smaller distances 22 between the elevations 6 of a group later and / or slower filled with concrete, whereby a ventilation system is achieved to escape the trapped air during concreting.
  • a width 24 of the web-shaped elevations 6 can be selected from a range with a lower limit of 1 mm and an upper limit of 10 mm, in particular be selected from a range with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 7 mm.
  • the distance 22 between the elevations 6 of a group can be selected from a Range with a lower limit of 0.5 mm and an upper limit of 10 mm, in particular be selected from a range with a lower limit of 1 mm and an upper limit of 3 mm.
  • the distance 23 between the groups of protrusions 6 may be selected from a range with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 20 mm, in particular selected from a range with a lower limit of 3 mm and an upper limit of 7 mm , Distances greater than 20 mm reduce the adhesive surfaces to the concrete, which may decrease the adhesive strength of the adhesive system.
  • the distances 22 and 23 can be made for example by appropriate shapes or by subsequent milling of the full material.
  • the recess 8, i. Channels 7 can be produced by subsequent drilling or milling of the elevations 6 or preferably by a correspondingly shaped nozzle of an extrusion tool.
  • a through the channels 7 cut plan view of a threshold soling 2 shows that the channels 7 are arranged at a different angle to the elevations 6 to 90 °.
  • the angle may be selected from a range with a lower limit of 10 ° and an upper limit of 85 °.
  • Fig. 19 shows a threshold reinforcement 2 in side elevation with elevations 6 which have side walls 25 which have a crowning, whereby the force fit to the concrete is improved.
  • the radius of the crowning may be selected from a range with a lower limit of 1000 mm and an upper limit of 10000 mm.
  • the elevations 5 recess 8 (not shown).
  • two elevations can form a group in this variant, although a symmetrical design of the elevations 6 without grouping is possible, so that, for example, a survey 6 may have two cambered side surfaces 25.
  • the crowning can but also be formed on only one of two side surfaces 6, for example, only the respective right or left side wall 6, or mixed forms can be formed in which, for example, each two adjacent side walls 25 a crown and the adjoining side walls are running , It is also possible to provide different curvature radii both within a crowning and between crowns of two elevation 6.
  • the design of the threshold soling 2 according to FIG. 20 - shown in front view - has a crowning, however, in the surface 4, which reaches the concrete sleeper. It is thus also achieved a better ventilation for the trapped air during concreting.
  • the crowning may also be present on the surface of the elevations 6, which comes to rest against the concrete. This surface is above the surface 4, over which protrude the projections 6.
  • the at least approximately channel-like recesses 8 in this case have a different diameter, which is greater in the centrally arranged channels 7 than in the peripherally formed channels 7. Also, more than two mutually different diameters of the channels 7 are possible.
  • the channels 7 have the same diameter in the embodiment of the threshold soling 2 according to FIG. 21, but the channels are not arranged at least linearly as in FIG. 20, but follow the course of an arc.
  • FIG. 22 shows a threshold blind 2 in front view which, as an example of a possible surface modification, has a wavy profile, viewed in cross-section, whereby a larger surface for connection of the concrete - in addition to the at least approximately channel-like recesses 8 - is created.
  • the threshold solders 2 according to FIGS. 20 to 22 can also be provided with elevations 6 (not shown), as has been described with reference to FIGS. 16 to 19.
  • FIG. 23 shows a variant of the invention, with which it is possible to provide greater widths of sleepers with fillings, or, thus, it is possible to provide the threshold soling completely, that is to say with fullness. also covering threshold gaps.
  • the threshold reinforcement has a groove 27 on a first edge region 26 and a spring 29 on a second edge region 28 opposite the first edge region. It is thus possible to connect a plurality of threshold solders 2 via the groove 27 - spring 29 - connection to a larger-area element.
  • a threshold reinforcement 2 it is possible for a threshold reinforcement 2 to have in each case 2 grooves 27 and a further threshold reinforcement 2 for two springs 29, but the asymmetrical design with groove 27 and spring 29 is preferred because only one form or extrusion is required for this purpose. Nozzle is necessary.
  • the groove 27 and the spring 29 may be formed over the entire longitudinal extension of the Schwellenbringohlung 2.
  • tongue and groove connection and other connection means may be provided.
  • this threshold soling 2 can preferably be carried out by a continuous process.
  • these are pressing methods, injection molding methods, extrusion methods or automatic vulcanization methods. Since these methods have already been adequately described in the prior art, reference should be made at this point to the relevant literature, for example Röthemayer / Sommer; Rubber Technology Materials - Processing - Products; Hanser, 2001, especially chapters 10 to 12.
  • the production of the composite system 1 can now be such that for the concrete sleeper 3rd a corresponding formwork is provided, which gives her the outer dimensions.
  • the threshold soling 2 is inserted and then poured into the liquid concrete mass and cured.
  • the viscosity of the concrete mass should be adjusted so that it is ensured with sufficient certainty that the concrete flows into the recesses 8 or channels 7. A shaking of the introduced concrete for compression and expelling trapped air is possible.
  • the threshold insole 2 with the vent openings i.e.. e.g. Recesses 17, or ventilation systems - as described above - is equipped and if the bottom of the formwork may also have vents.
  • threshold solders 2 with the continuous recesses 17 and venting systems is again advantageous.
  • the thickness of the threshold sheeting 2 is preferably chosen so that a deflection of 1 to 1.5 mm is achieved.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Schwellenbesohlung (2) zur direkten Anbindung an eine Betonschwelle (3), umfassend eine Schicht (9) aus zumindest einem Polymer mit einer ersten Oberfläche (4) zur Anlage an und Verbindung mit der Betonschwelle (3), wobei diese Oberfläche (4) eine Oberflächenstrukturierung (5) aufweist. Die Oberflächenstrukturierung (5) ist durch zumindest annähernd kanalartige und/oder porenförmige Ausnehmungen (8) bzw. zumindest annähernd kanalartige Erhebungen (6) gebildet.

Description

Schwellenbesohlung
Die Erfindung betrifft eine Schwellenbesohlung zur direkten Anbindung an eine Betonschwelle, umfassend eine Schicht aus zumindest einem Polymer mit einer ersten Oberfläche zur Anlage und Verbindung mit der Betonschwelle, wobei diese Oberfläche eine Oberflä- chenstrukturierung aufweist, eine Betonschwelle mit einer Schwellenbesohlung, die an zumindest einer Schwellenoberfläche angeordnet und mit dieser verbunden ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschwelle, die an zumindest einer Oberfläche mit einer Schwellenbesohlung versehen ist, nach dem die Betonmischung in eine Schalung gegossen und ausgehärtet wird.
Betonschwellen werden mit einer so genannten Besohlung versehen. Der Grund dafür liegt darin, dass die Schotterkörner die Betonschwellen im eingebauten Zustand nur punktuell berühren, sodass es an diesen Berührungsflächen bei der Überfahrt von Schienenfahrzeugen zu großen lokalen Belastungen kommt. Durch den Einsatz von Schwellenbesohlungen, welche ausreichend elastische Eigenschaften haben müssen, kann die Druckbeanspruchung des Schotters, speziell im Kontaktbereich zwischen Schwelle und Schotter, verringert werden, da die Berührungsfläche insofern vergrößert wird, als es den Schotterkörnern ermöglicht wird, sich in diese Schwellenbesohlung einzudrücken, analog wie dies bei Holzschwellen der Fall ist, welche an sich bereits eine ausreichend „elastisch" sind, um das Eindrücken der Schotterkörner zu ermöglichen. Darüber hinaus wirken diese Schwellenbesohlungen aber auch als Schallschutzelemente, da sie die direkte Weiterleitung von Schallwellen aus der Betonschwelle in die Schotterbettung reduzieren.
Die Schellenbesohlung kann als Beschichtung ausgebildet sein. So beschreibt die WO99/28555 A eine Querschwelle für Eisenbahngleise mit einer plastisch verformbaren Beschichtung an ihrer Unterseite die im Wesentlichen aus einem Teer- Asphaltgemisch oder aus Kunststoff besteht.
Neben der Beschichtung ist es bereits bekannt, die Schwellenbesohlung mattenförmig auszuführen. Dabei ist es wichtig, dass diese Matte eine ausreichend gute Haftung an der Betonschwelle aufweist, um einer Delamination vorzubeugen. Eine Möglichkeit dies zu erreichen ist beispielsweise, die Matte mit der Betonschwelle zu verkleben. Es kann dabei jedoch der Umstand auftreten, dass bei höheren Temperaturen diese Klebeschicht erweicht und somit die Haftfestigkeit der Matte an der Betonschwelle verringert wird.
Weiters ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Schwellenbesohlung als einen so genann- ten Schwellenschuh auszuführen, wobei dieser über die Flanken der Schwellen gezogen wird, diese also in Art einer Wanne von dem Schwellenschuh aufgenommen ist.
Aus dem Stand der Technik ist auch bekannt, Besohlungen über mechanische Befestigungen mit der Betonschwelle zu verbinden. Somit beschreibt zum Beispiel die DE 02 15 101 U eine Bahnschwelle mit einem Betonkörper und mindestens einer unterseitig am Betonkörper angeordneten elastischen Kunststoffschicht. Zwischen dem Betonkörper und dieser Kunststoffschicht ist eine Wirrfaserschicht, insbesondere eine Vliesschicht, vorzugsweise eine Geotex- tilschicht, angeordnet, die an dem Beton des Betonkörpers haftet und flächig mit der mindestens einen elastischen Kunststoffschicht verbunden ist. Es werden dabei also die Fasern dieser Zwischenschicht verwendet um eine mechanische Verankerung über die Fasern an der Betonschwelle zu erreichen, wobei ein Mikroformschluss entsteht. Nachteilig ist daran jedoch, dass eine weitere Schicht für die Anordnung der Elastomerschicht erforderlich ist.
Aus der Firmendruckschrift „Besohlte Schwellen im Schotteroberbau" der Firma Getzner Werkstoffe sind Betonschwellen bekannt, welche als Halbteile mit Montagegitter gefertigt werden. Das Montagegitter, welches in der Schwellensohle integriert ist, dient zur Befestigung der Sohle an der Schwelle. Es wird bei der Herstellung der Schwellen in den Frischbeton eingerüttelt. Es ist damit aber wiederum ein erhöhter Aufwand in der Herstellung der Besohlung selbst erforderlich.
Die DE 697 14 937 T beschreibt eine Fußplatte für eine Eisenbahnschwelle aus Beton, welche einerseits eine Stützplatte umfasst, deren Oberseite, die in den Beton eingeschlossen ist, mit Mitteln der Verankerung in der Eisenbahnschwelle und mit Ableitmitteln für Luft, die in der Eisenbahnschwelle beim Gießen des Betons eingeschlossen wird, versehen ist, und andererseits einen Überzug aus Elastomer, der mit mindestens der Unterseite der Platte verbunden ist. Die Verankerungsmittel bestehen aus Vorsprüngen, die auf der Oberseite der Stützplatte ausgestaltet sind. Diese Vorsprünge bestehen aus einem zentralen Körper, der im Wesentlichen zylindrisch ist und auf den ein vergrößerter Kopf aufgesetzt ist, der ein kegelstumpfartiges Profil aufweist. Die DE 10 2004 011 610 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundsystems zwischen Beton und einem hochpolymeren elastischen Material. Dabei wird im Spritzgießverfahren oder mittels Pressen das hochpolymere elastische Material mit einer gesondert herge- stellten geometrischen Oberflächenmodifizierung als Urform versehen, die als noppen- und/ oder rippenförmige Erhebungen ausgeformt ist. Nach Abkühlung der Urform werden mit einem Heißumformwerkzeug die noppen - und/oder rippenförmigen Erhebungen mit leicht pressendem Druck zu pilzförmigen und/oder T-förmigen und/oder abgekröpften Erhebungen umgeformt. Dadurch erhalten die Erhebungen im oberen Bereich einen größeren Durchmes- ser. Es ist also auch damit wiederum ein mehrschrittiges Herstellungsverfahren verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der eine Schwellenbesohlung mit einer Schwelle einfach verbunden werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig durch die eingangs genannte Schwellenbesohlung, bei der die Oberflächenstrukturierung durch zumindest annähernd kanalartige und/oder porenförmige Ausnehmungen bzw. zumindest annähernd kanalartige Erhebungen gebildet ist, weiters durch die Betonschwelle, welche mit der erfindungsgemäßen Schwellenbesohlung versehen ist sowie durch das Verfahren, nach dem die erfindungsgemäße Schwel- lenbesohlung mit der Betonschwelle verbunden wird, gelöst. Von Vorteil ist dabei, dass der Beton in diese, gegebenenfalls durchgängigen, d.h. nicht unterbrochenen, kanalartigen bzw. porenförmigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen großflächig einfließen kann und somit eine große Oberfläche zur Herstellung der Verbindung zur Verfügung gestellt ist. Es ist dabei weiter von Vorteil, dass die Schwellenbesohlung kontinuierlich hergestellt werden kann, so dass keine weiteren Umformungsschritte bzw. Bearbeitungsschritte vor der Anbindung an die Betonschwelle erforderlich sind, wodurch entsprechende Kostenvorteile realisierbar sind. Zudem erfolgt die Verbindung im Wesentlichen durch mechanische Vorkehrungen an der Schwellenbesohlung, sodass im Hinblick auf die Betonschwelle nicht Rücksicht auf spezielle Materialverträglichkeiten genommen werden muss. Mit Hilfe des Verfahrens kann somit eine fertige Betonschwelle zur Verfügung gestellt werden, die ohne weitere Bearbeitung sofort verwendbar ist.
Die kanalartigen Ausnehmungen können sich dabei bis in die Stirnseite(n) der Schwellenbe- sohlung erstrecken bzw. ist es möglich dass diese Ausnehmungen im Bereich der Stirnseite(n) geschlossen ausgebildet sind, z.B. zusammengewalzt sind.
Die zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen können einen mittleren Durchmes- ser an der äußeren Oberfläche der Schwellenbesohlung aufweisen, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 mm und einer oberen Grenze von 10 mm. Es kann damit das Haftvermögen der Schwellenbesohlung an der Betonschwelle durch Auswahl einer Porengröße aus diesem Bereich entsprechend beeinflusst werden. Es ist somit möglich, bei Überbeanspruchung der Schwellenbesohlung vorzusehen, dass die Verbindungsstelle zur Betonschwelle als eine Sollbruchstelle fungiert, wodurch sich die Schwellenbesohlung gegebenenfalls ablösen kann und somit die auf diese wirkenden Kräfte nicht im gesamten Ausmaß in die Betonschwelle eingetragen werden. Für Poren mit einer Porengröße unterhalb von 0,2 mm im Bereich der äußeren Oberfläche der Schwellenbesohlung hat sich gezeigt, dass der Beton nur mehr ungenügend in diese Poren einfließt. Für Poren mit einem größeren Durch- messer als 10 mm konnte beobachtet werden, dass sich die Haftfestigkeit wieder verringert. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die für die Verbindungsbildung zur Verfügung stehende Fläche mit größer werdenden Poren verringert wird.
Es sei an dieser Stelle daraufhingewiesen, dass unter mittlerem Durchmesser das arithmeti- sehe Mittel verstanden wird, sodass es also im Rahmen der Erfindung durchaus möglich ist, dass einzelne Poren einen Durchmesser aufweisen, der unterhalb bzw. oberhalb der angegebenen Grenzen liegt. Die überwiegende Mehrzahl der Porendurchmesser an der Oberfläche liegt jedoch im angegebenen Bereich.
Von Vorteil ist weiters, wenn die Poren an dieser äußeren Oberfläche der Schwellenbesohlung einen mittleren Durchmesser aufweisen, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 8 mm, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 5 mm.
Es ist weiters möglich, dass ein zur äußeren Oberfläche paralleler Durchmesser, der zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen in Richtung von der ersten Oberfläche in das Schichtinnere der Schwellenbesohlung größer wird. Es wird damit eine Art Hinterschneidung erreicht, wodurch ein zusätzlicher „Verkrallungseffekt" für die Verbindung der Schwellenbe- sohlung mit dem in diese Poren eingeflossenen Beton der Betonschwelle erreicht wird.
Es ist auch möglich, die Schicht aus einem Integralschaum zu bilden, wobei dieser nach einer Weiterbildung im Bereich der ersten Oberfläche, also im Bereich jener Oberfläche wo die Oberflächenstrukturierungen vorgesehen sind, Poren mit einem großen Durchmesser aufweisen kann, wohingegen an der zweiten, der äußeren Oberfläche, welche nicht für die Verbindung mit einem Betonschwelle vorgesehen ist, keine bzw. sehr wenige Poren sind bzw. diese Oberfläche geschlossen ist. Ein derartiger Integralschaum zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichte in Richtung auf die geschlossene Oberfläche zunimmt. Durch die geschlossene Ober- fläche kann einerseits das Eindringen von Schmutz und von Flüssigkeiten in die Schwellenbe- sohlung verhindert werden und damit auch verhindert werden, dass damit das Gewicht der Schwellenbesohlung verändert wird. In der Folge kann damit verhindert werden, dass das Schwingungsverhalten bzw. Schalldämpfungsverhalten der Schwellenbesohlung durch äußere störende Einflüsse beeinträchtigt wird. Des Weiteren kann durch den Dichteanstieg das Schwingungs- bzw. Schalldämpfungsverhalten über den Querschnitt der Schwellenbesohlung verändert werden, sodass ein breiteres Spektrum an Frequenzen abgedeckt werden kann. Es ist damit auch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit der Betonschwelle möglich.
Für den Fall, dass mit der Schwellenbesohlung eine weitere Betonschwelle verbunden ist, wie dies weiter unter ausgeführt wird, besteht die Möglichkeit, diesen Integralschaum derart auszubilden, dass an beiden Oberflächen die Oberflächenstrukturierungen in Form von Poren vorhanden sind, wobei der Durchmesser dieser Poren in Richtung auf die Schichtmitte hin abnimmt und somit die Dichte in dieser Richtung zunimmt.
Zur Erhöhung der Haftfestigkeit bzw. der Vergrößerung des „Verkrallungseffektes" der Betonschwelle mit der Schwellenbesohlung, können die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen im Bereich der ersten Oberfläche, also jener Oberfläche, über die die Verbindung mit der Betonschwelle hergestellt wird, eine Hinterschneidung aufweisen. Es wird damit eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt.
Es ist weiters möglich, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen in Richtung ihrer Längserstreckung zur Ausbildung von Kanalteilstücken unterbro- chen sind. Es wird damit ebenfalls die Verbindungsbildung zur Betonschwelle verbessert, insbesondere wenn im Falle von kanalartigen Ausnehmungen die Stirnflächen ebenfalls eine Hinterschneidung aufweisen, also beispielsweise in Form „länglicher Poren" ausgebildet sind bzw. im Fall von den kanalartigen Erhebungen wird damit zusätzlich erreicht, dass das Beton- material leichter in dieser Kanäle einfließen kann.
Zur Verbesserung des Einfließeffektes für das Betonmaterial kann vorgesehen sein, dass die Kanalteilstücke eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 % und einer oberen Grenze von 70 % der Gesamtlänge der diese Kanalteilstü- cke bildenden kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen. Es kann damit zudem erreicht werden, dass im Falle von möglicherweise auftretenden fehlerhaften Verbindungen diese auf einen engeren Bereich begrenzt werden.
Zur Verbesserung dieser Effekte können diese Kanalteilstücke eine Länge aufweisen, die aus- gewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 35 % und einer oberen Grenze von 65 % der Gesamtlänge der diese Kanalteilstücke bildenden kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen, insbesondere eine Länge, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 40 % und einer oberen Grenze von 60 % der Gesamtlänge.
Insbesondere können diese Kanalstücke im Zusammenhang mit diesen Effekten eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 100 mm. Es ist auch möglich, dass diese Kanalteilstücke eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 mm und einer oberen Grenze von 80 mm, insbesondere ausgewählt aus einem Bereich mit einer unte- ren Grenze von 20 mm und einer oberen Grenze von 50 mm.
Die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen können in Art eines zumindest annähernd parallel zur Oberfläche verlaufenden Röhrenprofils ausgebildet sein. Einerseits wird damit durch die Vermeidung scharfkantiger Übergänge das Einfließen des Be- tonmaterials erleichtert und der Füllgrad der Kanäle erhöht, andererseits wird bei der Ausführungsform „Erhebung" damit eine Art Schlaufenbildung bzw. ein Formschluss erzielt, sodass also das eingeflossene Betonmaterial im Bereich dieser Kanalteilstücke großflächig von dem Polymer der Schwellenbesohlung umgeben ist. Es wird mit dieser Ausführungsvariante eine weitere Verbesserung des Verbindungssystems, d.h. der Ausreißfestigkeit der Schwellenbe- sohlung erzielt.
Dabei ist es von Vorteil, wenn diese Röhrenprofile über die Oberfläche vorspringend ausge- bildet sind, wodurch wiederum ein besseres Einfließen des Betonmaterials erreicht wird.
Die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen in Art eines Röhren- profils können eine Höhe über der Oberfläche der Schicht aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 20 mm. Un- terhalb von 2 mm weisen die Kanäle im Falle der Erhebungen einen zu geringen Durchmesser auf, wodurch das Einfließen des Betonmaterials wiederum erschwert ist. Oberhalb von 20 mm kann es, insbesondere im Fall von elastomeren Ausbildungen der Schwellenbesohlung, dazu kommen, dass der Querschnitt dieser Kanäle während des Einfließens des Betonmaterials verändert wird und gegebenenfalls die schlaufenartig ausgebildete Oberflächenstrukturierung so- weit zusammengedrückt wird, dass der Effekt des Einfließens des Betonmaterials zur Gänze verhindert wird.
Zumindest einzelne der zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen können einen zu den weiteren zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhe- bungen der Schwellenbesohlung unterschiedliche Höhe aufweisen, wodurch die Entlüftung während des Einbringens des Betonmaterials auf diese Schwellenbesohlung erleichtert wird.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass eine zweite, der ersten Oberflächen gegenüberliegende Oberfläche der Schicht ebenfalls mit einer Oberflächenstrukturierung ausgebildet ist, sodass über diese weitere Oberfläche eine weitere Betonschwelle mit der
Schwellenbesohlung verbunden werden kann, und somit die Schwellenbesohlung als Puffer zwischen diesen beiden Betonschwellen wirken kann.
Es ist dabei von Vorteil, wenn diese Schwellenbesohlung einen Dichteverlauf mit zunehmen- der Dichte in das Schichtinnere der Schwellenbesohlung aufweist.
Zur Verbesserung der Verbindungseigenschaften der Schwellenbesohlung können die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen neben einer linearen Ausfüh- rung auch rechtwinkelig zu einer äußeren Seitenkante, zick-zack-förmig und/oder bogen- bzw. wellenförmig über die erste und/oder zweite Oberfläche verteilt angeordnet sein. Es kann beispielsweise - in Zusammenschau mit den Kanalteilstücken - zwischen den Erhebungen und den Kanalteilstücken eine Art Schachbrettmuster ausgebildet werden, indem die Ka- nalteilstücke zumindest annähernd im rechten Winkel zu den Erhebungen verlaufen. Andererseits ist es auch möglich, dass die Kanalteilstücke einen zu den Erhebungen relativen Verlauf aufweisen, der abweichend von 90 ° ist, z.B. ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 ° und einer oberen Grenze von 85 °, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 ° und einer oberen Grenze von 75 °, beispielsweise ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 ° und einer oberen Grenze von 65 °. Es kann damit die Kräfteverteilung im Verbindungsbereich Schwellenbesohlung/Betonschwelle entsprechend variiert werden.
Die Erhebungen und/oder Ausnehmungen können gerade, diese begrenzende Seitenwände aufweisen. Andererseits ist es auch möglich, dass zumindest einzelne, bevorzugt alle, dieser Seitenwände bombiert sind.
Je nach Bedarf der Haftfestigkeit der Schwellenbesohlung an der Betonschwelle bzw. zur Anpassung an unterschiedliche Festigkeitsklassen des Betons bzw. Steifigkeiten des Betons wäh- rend des Betonierens, können die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen einen runden, ovalen, pilzkopfartigen, T-förmigen, dreieckigen, viereckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, dass sowohl hinsichtlich der Anordnung dieser Ausnehmungen bzw. Erhebungen bzw. Ausbildungen derselben, mehrere unterschiedliche Varianten, z.B. Ausnehmungen und/oder Erhebungen mit einem runden und/oder ovalen und/oder pilzkopfartigen und/oder T-förmigen und/oder dreieckigen und/oder viereckigen und/oder polygonalen Querschnitt an einer Schwellenbesohlung verwirklicht sein können.
Die Schwellenbesohlung kann aus einem Elastomer oder einem Thermoplast gebildet sein. Es ist damit eine entsprechende Anpassbarkeit an unterschiedliche Belastungsfälle der Schwellenbesohlung möglich. Insbesondere kann das Elastomer aus einer Gruppe ausgewählt sein, umfassend Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Butadien-Kautschuk (BR), Nitrilkautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfo- niertes Polyethylen (CSM) und Polyurethan (PUR) sowie Verschnitte oder Gemische daraus. Diese Elastomere eignen sich im besonderen Maße für die kontinuierliche Herstellung der Schwellenbesohlung und weisen zudem entsprechende Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhalten auf. Darüber hinaus können damit harte Schläge auf die Betonschwelle von jener Seite, an welcher die Schwellenbesohlung angeordnet ist, vermieden werden, wodurch die Betonschwelle besser vor Zerstörung geschützt ist.
Es können dabei insbesondere Gemische bzw. Verschnitte aus Naturkautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Butadien- Kautschuk und/oder Nitrilkautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk und/oder chlorsulfonier- tes Polyethylen und/oder Polyurethan mit Naturkautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kaut- schuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Butadien-Kautschuk und/der
Nitrilkautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk und /oder chlorsulfoniertes Polyethylen und/ oder Polyurethan verwendet werden.
Die Schwellenbesohlung, d.h. deren Grundkörper, kann auch aus einem thermoplastischen Werkstoff gebildet sein, beispielsweise aus Polyethylen (PE), ultrahochmolekularem Polyethylen (PE-UHMW), Polypropylen (PP), einem Ethylenvinylacetat-Copolymeren (EVA), einem Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), einem Polyurethan (PUR), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE). Es sind auch hier wiederum Mischung aus den thermoplastischen Werkstoffen möglich, wie z.B. Polyethylen und/oder ultrahochmolekulares Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/oder Polyvinylchlorid und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polyurethan und/oder Polytetrafluorethylen und/oder ein thermoplastisches Elastomer mit Polyethylen und/oder ultrahochmolekularem Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/ oder Polyvinylchlorid und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polyurethan und/oder Polytetrafluorethylen und/oder einem thermoplastischen Elastomer.
Der Grundkörper kann ein Vollmaterial oder aufgeschäumt sein, z.B. ein EPDM Schaum sein. Es ist weiters möglich, dass der Grundkörper mit einer Verstärkung bzw. Bewehrung versehen ist, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, wie z.B. aus Stahl, Messing, oder dgl., und/oder einem Faserwerkstoff, insbesondere in Form von Kurzfasern mit einer Faserlänge, die beispielsweise ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 50 mm. Die Fasern, z.B. Stapelfasern, können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Textil-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacryl- nitril- und Polyesterfasern, wobei Gemische aus diesen Fasertypen möglich sind. Die Fasern können weiters zumindest annähernd homogen in dem Grundkörper verteilt vorliegen bzw. ist es möglich die Verteilung in Form eines Gradienten vorzunehmen.
Die Verstärkung kann weiters flächig, Stangen- oder gitterförmig ausgebildet sein.
Die Schwellenbesohlung kann zumindest eine, einen Hohlraum bildende Kammer aufweisen, wodurch das Schwingungs- und/oder Schalldämpfungsverhalten der Schwellenbesohlung gesteuert beeinflusst werden kann. Darüber hinaus lässt sich auch die Kompressibilität der Schwellenbesohlung damit beeinflussen. Die zumindest eine Kammer kann offen oder geschlossen ausgebildet sein.
Für das Schalldämpfungsverhalten ist es dabei von Vorteil, wenn die Kammer mit zumindest einem Füllmaterial zumindest teilweise gefüllt ist, beispielsweise unter Ausbildung eines so genannten „Feder-Masse-Systems".
Der Hohlraum kann an der bzw. den Stirnseite(n) offen ausgebildet sein. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung möglich zumindest eine der stirnseitigen Öffnungen zu verschließen bzw. verschlossen auszubilden, z.B. indem die Seitenwände der Kammern in diesem Bereich miteinander verklebt oder zusammengewalzt werden.
Die Füllmaterialien können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Granulate, Gewirke, Pulver, Pasten und/oder Mischungen daraus.
Die Schwellenbesohlung kann eine Schichtdicke aufweisen, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 50 mm. Insbesondere kann diese Schichtdicke ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 40 mm, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen Grenze von 20 mm. Es kann damit ein entsprechendes Dämpfungsverhalten, insbesondere Schalldämpfungsverhalten erreicht werden.
Die Schwellenbesohlung selbst kann einteilig ausgebildet sein, mit entsprechenden Vorteilen im Hinblick auf die Herstellung bzw. ist es möglich, dass dieser Grundkörper mit zumindest einer weiteren Schicht, z.B. einer Deckschicht, verbunden ist, die im Vergleich zur ersten Schicht der Schwellenbesohlung unterschiedlicher Eigenschaften aufweist, sodass wiederum beispielsweise die Ausbildung eines „Feder-Masse-Systems" zu Schalldämpfungszwecken erreicht werden kann. Es kann damit der Schwellenbesohlung ein besserer Widerstand gegen Abrasion bzw. können der Schwellenbesohlung mit dieser Schicht Gleiteigenschaften verliehen werden.
Die in Richtung auf das Schotterbett weisende Oberfläche der Schicht kann glatt bzw. ge- schlössen ausgeführt sein, ebenso ist es möglich, dass diese Oberfläche ebenfalls ein Oberflä- chenstrukturierung aufweist, z.B. in Form von Erhebungen bzw. Ausnehmungen bzw. Poren.
Ebenso ist es möglich, dass die dem Grundkörper der Schwellenbesohlung zugewandte Oberfläche glatt oder mit einer bzw. den Oberflächenstrukturierungen ausgebildet ist.
Es ist dabei insbesondere von Vorteil, wenn die weitere Schicht im Vergleich zur ersten Schicht weicher ist, sodass also über die harte Schicht der Schwellenbesohlung die Verbindung mit dem Betonschwelle erfolgt und diese Verbindung im Vergleich zu weichelastischen Schichten dauerhafter ist, insbesondere da damit die Oberflächenstrukturierung durch den einfließenden Beton nicht zusammengedrückt wird, und kann über die weiche Schicht das Schalldämpfungsverhalten entsprechend beeinflusst werden.
Dazu ist es möglich, dass diese weitere Schicht durch ein weiteres Polymer, insbesondere ein weiteres Elastomer, bevorzugt ausgewählt aus den obenstehend angeführten Elastomeren (NR, SBR, EPDM, BR, CR, CSM, PUR), gebildet ist bzw. kann diese auch durch einen Faserwerkstoff gebildet sein. Durch dessen Weichheit bzw. die Ausgestaltung als weiches Polymer ist eine größere Kontaktfläche zwischen Schotterbett und Schwelle möglich, wodurch wiederum die einzelnen Schotterkörner besser vor Zerstörung geschützt werden können. Der Faserwerkstoff kann dabei durch ein Gewirke in Form eines Vlieses oder Filzes oder durch ein Gewebe bzw. einen Kord gebildet sein. Es kann damit eine gute Anbindung und Haftung dieser weiteren Schicht an die/der erste(n) Schicht, d.h. dem Grundkörper der Schwellenbesohlung erzielt werden, beispielsweise wiederum durch mechanische Verankerung der Fasern der weiteren Schicht in der ersten Schicht, beispielsweise indem die erste Schicht auf die weitere Schicht aufextrudiert wird, sodass also diese Fasern in das noch weiche Material der ersten Schicht eindringen können bzw. kann im fließfähigen Zustand des Werkstoffes für die erste Schicht dieser in Gewebezwischenräume einlaufen.
Für die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse bzw. für die mechanische Belastbarkeit dieses Verbundwerkstoffes ist es von Vorteil, wenn der Faserwerkstoff Fasern umfasst, die ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacryl- nitril- und Polyesterfasern, wobei auch hier wiederum Gemische aus diesen Fasertypen mög- lieh sind. Es sind also beispielsweise Mischfaserwerkstoffe möglich, die zirka 50 % Polyethylen und zirka 50 % Polyamid bzw. Polyesterfasern umfassen, um beispielsweise das Temperaturverhalten dieses Faserwerkstoffes zu beeinflussen. Selbstverständlich sind auch andere Zusammensetzungen als diese 50/50-Zusammensetzung möglich.
Diese weitere Schicht kann auch aus einem thermoplastischen Werkstoff gebildet sein, beispielsweise aus Polyethylen (PE), ultrahochmolekularem Polyethylen (PE-UHMW), Polypropylen (PP), einem Ethylenvinylacetat-Copolymeren (EVA), einem Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), einem Polyurethan (PUR), Polytetrafluorethy- len (PTFE) oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE). Es sind auch hier wiederum Mi- schung aus den thermoplastischen Werkstoffen möglich, wie z.B. Polyethylen und/oder ultrahochmolekulares Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/oder Polyvinylchlorid und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polyurethan und/oder Polytetrafluorethylen und/oder ein thermoplastisches Elastomer mit Polyethylen und/oder ultrahochmolekularem Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/oder Polyvinylchlorid und/oder
Polyethylenterephthalat und/oder Polyurethan und/oder Polytetrafluorethylen und/oder einem thermoplastischen Elastomer. Diese zumindest eine Schicht kann ein Vollmaterial oder aufgeschäumt sein.
Zur besseren Entlüftung während des Betonierens kann die Schwellenbesohlung zumindest eine, vorzugsweise mehrere diese Schicht(en) durchdringende Ausnehmungen aufweisen.
Entsprechend gute Hafteigenschaften bzw. Verbindungseigenschaften werden erzielt, wenn sich die zumindest annähernd kanalartigen und/oder porenförmigen Ausnehmungen bzw. zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen über einen Anteil der Oberfläche bzw. der Oberflächen erstrecken, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 % und einer oberen Grenze von 80 %, bezogen auf das gesamte Ausmaß der Oberfläche. Insbesondere kann dieser Anteil ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 % und einer oberen Grenze von 70 %, vorzugsweise mit einer unteren Grenze von 40 % und einer oberen Grenze von 60 %.
Im Hinblick auf die Verbesserung der Verhinderung der Verformung der Oberflächenstruktu- rierungen im Bereich der Verbindungsbildung mit der Betonschwelle kann die Schwellenbesohlung zumindest in diesem Verbindungsbereich ein statisches Bettungsmodul nach DIN 45673-1 (Steifigkeit pro Fläche) aufweisen, das ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,01 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,5 N/mm3. Die Steifigkeit kann insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,05 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,3 N/mm3, beispielsweise ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,08 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,25 N/mm3.
Die Schwellenbesohlung kann in einem ersten Randbereich eine Nut und ein einem zweiten Randbereich eine Feder aufweisen, um damit mit der Schwellenbesohlung einen größeren Flächenbereich durchgehend abdecken zu können.
Weiters kann die Schwellenbesohlung eine bombierte Oberfläche zur Ausbildung eines Entlüftungssystems für die beim Betonieren eingeschlossene Luft aufweisen.
Es ist weiters von Vorteil, wenn bei der Durchführung des Verfahrens eine Schalung verwendet wird, die im Bereich des Bodens mit Entlüftungsöffnungen versehen ist, da damit wiederum das Entweichen der während des Einfließens des Betons in die Schalung eingeschlossenen Luft erleichtert bzw. verbessert wird und damit die Kontinuität der Eigenschaften der Betonschwelle verbessert werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Fig., die nicht beschränkend für den Schutzumfang der Erfindung zu sehen sind, beschrieben.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 ein Verbundsystem im Querschnitt, bestehend aus einer Schwellenbesohlung und einer damit verbundenen Betonschwelle;
Fig. 2 eine Ausführungsvariante des Verbundsystems nach Fig. 1 im Querschnitt;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante des Verbundsystems nach Fig. 1 im Querschnitt;
Fig. 4 eine erste Ausführungsvariante der Schwellenbesohlung in Schrägansicht;
Fig. 5 die Draufsicht auf eine Schwellenbesohlung mit schematischer Andeutung von über die Oberfläche der Schwellenbesohlung verteilten Oberflächenstrukturierungen;
Fig. 6 eine Ausführungsvariante zu Fig. 5;
Fig. 7 eine Ausführungsvariante zu Fig. 5;
Fig. 8 unterschiedliche Formen der Oberflächenstrukturierungen;
Fig. 9 ein Verbundsystem bestehend aus zwei über eine Schwellenbesohlung miteinander verbundenen Schwellen;
Fig. 10 eine Ausführungsvariante des Verbundsystem im Querschnitt;
Fig. 11 eine Ausführungsvariante des Verbundsystems im Querschnitt;
Fig. 12 eine Schwellenbesohlung mit eingelagerten Kammern im Querschnitt; Fig. 13 eine mehrteilig ausgebildete Schwellenbesohlung im Querschnitt;
Fig. 14 eine Schwellenbesohlung als Schaum ausgebildet im Querschnitt;
Fig. 15 eine Ausfuhrungsvariante der Schwellenbesohlung bestehend aus einer Schaumschicht mit Oberflächenstrukturierungen, im Querschnitt;
Fig. 16 eine Ausfuhrungsvariante einer Schwellenbesohlung;
Fig. 17 die Schwellenbesohlung nach Fig. 16 in Draufsicht geschnitten nach der Linie 17- 17 in Fig. 16;
Fig. 18 eine Ausfuhrungsvariante einer Schwellenbesohlung in Draufsicht mit Schräg ver- laufenden kanalartigen Ausnehmungen;
Fig. 19 eine Ausfuhrungsvariante einer Schwellenbesohlung in Seitenansicht mit bombierten Seitenflächen der stegartigen Erhebungen;
Fig. 20 eine Ausfuhrungsvariante einer Schwellenbesohlung in Frontansicht mit bombierter Oberfläche;
Fig. 21 eine Ausfuhrungsvariante einer Schwellenbesohlung in Frontansicht mit bombierter
Oberfläche;
Fig. 22 eine Ausfuhrungsvariante einer Schwellenbesohlung in Frontansicht mit welliger
Oberfläche;
Fig. 23 eine Ausfuhrungsvariante einer Schwellenbesohlung in Frontansicht mit einer Nut/Feder Ausbildung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausfuhrungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei- che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Fig. bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste- hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Fig. 1 zeigt ein Verbundsystem 1 umfassend ein Schwellenbesohlung 2, sowie eine Betonschwelle 3 mit einer darauf angeordneten Schiene. Die Schwellenbesohlung 2 weist an einer der Betonschwelle 3 zugekehrten ersten Oberfläche 4 eine Oberflächenstrukturierung 5 auf. Über diese Oberfläche 4 sowie die Oberflächenstrukturierung 5 ist diese Schwellenbesohlung 2 mit der Betonschwelle 3 verbunden, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden.
Die Oberflächenstrukturierung 5 ist bei dieser Ausführungsvariante des Verbundsystems 1 in Form von kanalartigen Erhebungen 6 ausgebildet, welche über die Oberfläche 4 vorragen. Die Oberflächenstrukturierungen 5 sind - im Querschnitt betrachtet - schlaufenartig ausgebildet, sodass Kanäle 7 entstehen. Diese Kanäle 7 sind zumindest großteils mit dem Beton der Betonschwelle 3 gefüllt, wodurch eine mechanische Verankerung der Schwellenbesohlung 2 an der Betonschwelle 3 erfolgt.
Die Schwellenbesohlung 2 kann sich über die gesamte untere Oberfläche der Betonschwelle 3 erstrecken oder auch nur über einen Teilbereich dieser Oberfläche, beispielsweise können an eine Betonschwelle 3 zwei randständige Schwellenbesohlungen 2 angeordnet sein. Es auch ist nicht zwingend erforderlich, dass die Verbindungsfläche zwischen der Schwellen- besohlung 2 und der Betonschwelle 3 eben ausgebildet ist, ebenso kann diese gewölbt, polygonal etc. sein.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante des Verbundsystems 1. Wiederum besteht dieses aus der Schwellenbesohlung 2 und der Betonschwelle 3.
Die Oberflächenstrukturierung 5 ist bei dieser Ausführungsvariante als zumindest annähernd kanalartige Ausnehmungen 8, das heißt, Vertiefungen in der Schwellenbesohlung 2, das heißt, in einer diese bildende Schicht 9 als Grundkörper der Besohlung, ausgebildet. Der Querschnitt dieser zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 ist im Wesentlichen rechteckför- mig ausgebildet, wobei im Bereich der Oberfläche 4 der Schwellenbesohlung 2 Hinterschnei- dungen 10 ausgebildet sind, sodass sich also der Querschnitt dieser kanalartigen Ausnehmungen 8 in Richtung auf den Kern 11 der Schicht 9 im oberflächennahen Bereich erweitet.
Die kanalartigen Ausnehmungen 8 verlaufen bei dieser Ausführungsvariante des Verbundsystems 1 zumindest annähernd parallel hinsichtlich ihrer Längserstreckung zur Oberfläche 4 der Schwellenbesohlung. Dieser Verlauf kann auch bei sämtlichen weiteren Varianten der Erfindung ausgebildet sein.
Bei der Ausführungsvariante des Verbundsystems 1 nach Fig. 3 ist die Oberflächenstrukturierung 5 ebenfalls in Form von zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 ausgebildet, wobei zum Unterschied zur Ausführungsvariante nach Fig. 2, diese Ausnehmungen 8 zumindest annähernd vertikal zur Oberfläche 4 der Schwellenbesohlung 2 verlaufen.
Diese Ausnehmungen 8 können unterschiedliche Querschnitte aufweisen, bspw. rund, oval, 4-eckig, rechteckig oder polygonal, etc.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 3 ist strichliert dargestellt, dass die kanalartigen Aus- nehmungen 7 an ihrem Ende, welches in die Betonschwelle 3 hineinragt, mit einem Wulst 12 versehen sein können, um damit wiederum eine Art Hinterschneidung auszubilden und die Haftfestigkeit des Betons an der Schwellenbesohlung 2 zu erhöhen. Dieser Wulst 12 kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, derartige Wülste 12 bei anderen Ausfuhrungsvarianten vorzusehen.
In Fig. 4 ist eine Ausfuhrungsvariante der Schwellenbesohlung 2 im Vergleich zur Schwel- lenbesohlung 2 nach Fig. 1 gezeigt. Dabei sind die zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6, welche - im Querschnitt betrachtet - wiederum schlaufenförmig ausgebildet sind, nicht als durchgängige Kanäle 7 ausgebildet, sondern sind diese in vorbestimmbaren Abständen unter Ausbildung von Kanalteilstücken 13 durchtrennt. Auch diese ragen wiederum über die Oberfläche 4 der Schwellenbesohlung 2 vor.
Durch diese Ausbildung mit Kanalteilstücken 13 wird es der flüssigen Betonmischung erleichtert, in die Kanäle 7 der Kanalteilstücke 13 einzufließen.
Diese Kanalteilstücke 13 können dabei in Reihe nebeneinander liegend ausgebildet sein oder, wie in Fig. 4 dargestellt, innerhalb zweier benachbarter Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sein.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen mögliche Verteilungen der zumindest annähernd kanalartigen Erhe- bungen 6 bzw. Ausnehmungen 8 über die Oberfläche 4 der Schwellenbesohlung 2.
Es sei darauf hingewiesen, dass es im Rahmen der Erfindung selbstverständlich möglich ist, an dieser Oberfläche 4 sowohl die zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6 als auch die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 vorzusehen.
Wie Fig. 5 zeigt, können also diese Ausnehmungen 8 bzw. Erhebungen 6 zick-zack-förmig, oder wie Fig. 6 zeigt pfeilartig, oder wie Fig. 7 zeigt in einer Mischung linear- und bogenförmig über diese Oberfläche 4 der Schwellenbesohlung 2 angeordnet sein.
Diese dargestellten Varianten stellen nur einige mögliche Ausführungen dar und sind selbstverständliche andere Geometrien im Rahmen der Erfindung denkbar.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine Schwellenbesohlung 2, welche als Oberflächenstruk- turierung 5 verschiedenste Beispiele an möglichen Querschnitten für die zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6 zeigt. So können diese Erhebungen 6 im Querschnitt betrachtet, zumindest annähernd quadratisch und/oder zumindest annähernd trapezförmig oder zumindest annähernd oval und/oder zumindest annähernd rund und /oder zumindest annähernd T-förmig und/oder polygonal, wie z.B. zumindest annähernd achteckformig, ausgebildet sein, sodass sich in ihrem Inneren der bereits erwähnte Kanal 7 befindet.
Diese Querschnitte bzw. Beispiele für derartige Querschnitte von Kanälen 7 können sowohl für durchgehende Erhebungen 6, das heißt, sich auf der Oberfläche 4 sich ohne Unterbrechung erstreckende Erhebungen 6 als auch für die Kanalteilstücke 13 nach Fig. 4 verwendet werden.
Selbstverständlich besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, diese Querschnitte für die Ausnehmungen 8, bspw. nach Fig. 2 bzw. die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen nach Fig. 2 oder 3 auszubilden. Ebenso ist eine Verteilung entsprechend dem Beispiel nach den Fig. 5 bis 7 für derartige Querschnitte über die Oberfläche 4 der Schwellen- besohlung 2 möglich.
Wie in Fig. 8 weiters strichliert angedeutet, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit eine zweite Oberfläche 14 der Schwellenbesohlung 2 mit derartigen, zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6 auszubilden, wodurch diese auch als Puffer zwischen zwei Betonschwellen 3 wirken kann. Ebenso kann diese zweite Oberfläche 14, welche der ersten Oberfläche 4 gegenüberliegend ausgebildet ist, entsprechende Ausnehmungen 8 (nicht dargestellt) bzw. Kombinationen von Ausnehmungen 8 und Erhebungen 6 aufweisen.
Des Weiteren besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit auch weitere Oberflächen der Schwellenbesohlung 2 mit derartigen Oberflächenstrukturierungen 5 zu versehen.
Fig. 9 zeigt ebenfalls den Verwendungsfalls Betonschwelle, wobei allerdings bei dieser Ausführungsvariante die Schwellenbesohlung 2 zur Verbindung von zwei Betonschwellen 3, 15 dient, um somit eine schubfeste aber biegeelastische Verbindung zwischen den Betonschwellen 3, 15 zu schaffen.
Wie strichliert dargestellt, ist es auch bei dieser Ausführungsvariante möglich, die Schwellen- besohlung 2 auch an der Unterseite der Betonschwellen vorzusehen. Dabei kann die Schwel- lenbesohlung 2 so ausgeführt sein, dass sie sich über zwei nebeneinander liegende Betonschwellen 3, 15 erstreckt und zusätzlich noch das bei diesem Ausführungsbeispiel mittig angeordnete Pufferelement aufweist. Es sind auch Ausführungen der Schwellenbesohlung 2 möglich, bei denen mehr als zwei Betonschwellen 3, 15 auf diese Art miteinander verbunden werden. Weiters sei daraufhingewiesen, dass bei dieser Ausführungsvariante der Schwellenbesohlung 2 das genannte Pufferelement nicht zwingend angeordnet sein muss, sondern sich die Schwellenbesohlung 2 auch ohne dieses über mehrere Betonschwellen 3, 15 erstrecken kann (in Längserstreckung eines Gleisstranges 16 betrachtet).
Die voranstehenden Ausführungen betreffend die Querschnitte der Erhebungen 6 bzw. Ausnehmungen 8 sind auch hier zutreffend.
Die Fig. 10 und 11 zeigen verschiedenste Ausbildungen von Querschnitten für die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8, wobei diese mit Erhebungen 6 zusammenwirken um für eine bessere Verankerung der Schwellenbesohlung 2 auf der Betonschwelle 3 zu sorgen.
Wie aus diesen beiden Figuren ersichtlich ist, können die Querschnitte der zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 über den Verlauf der Oberfläche 4 der Schwellenbesoh- lung 2 variierend ausgebildet sein bzw. können sich diese Querschnitte der Ausnehmungen 8 auch völlig ändern.
Die Erhebungen 6 sind bei dieser Ausführungsvariante so über der Oberfläche 4 angeordnet, dass sie sich teilweise mit den Ausnehmungen 8 überschneiden, sodass diese also eine Art Hinterschneidung 10 der Ausnehmungen 8 darstellen und damit zu einer besseren Verankerung des Betons in der Schwellenbesohlung 2 beitragen. Dabei können diese Erhebungen 6 beispielsweise pilzförmig oder auch oval, wie im linken Teil der Fig. 12 dargestellt, ausgebildet sein, ebenso können diese Kanäle zumindest topfförmig oder aber auch oval wie im rechten Teil der Fig. 12 dargestellt, ausgebildet sein.
Auch bei diesen Ausführungsvarianten ist es möglich, dass die Erhebungen 6 kanalartig ausgebildet sind, wie dies an manchen der Erhebungen in den Fig. 10 und 11 durch Andeutung der Kanäle 7 dargestellt ist. Weiters können diese Erhebungen 6 wiederum als Teilstücke ausgebildet sein.
Es soll an dieser Stelle erwähnt sein, dass bei sämtlichen Ausfuhrungsvarianten der Schwel- lenbesohlung 2 sämtliche möglichen denkbaren Varianten von Erhebungen 6 mit Ausnehmungen 8 möglich sind.
Weiters sei angemerkt, dass die Erhebungen 6, wie bereits voranstehend beschrieben, auch eine unterschiedliche Höhe über der Oberfläche 4 aufweisen können.
In den Fig. 10 und 11 ist zudem strichliert angedeutet, dass die Schwellenbesohlung 2 zumindest eine, vorzugsweise mehrere (auch mehr als zwei, wie in Fig. 10 dargestellt), durchgehende Ausnehmungen 17, die sich von der ersten Oberfläche 4 bis zur zweiten Oberfläche 14 erstrecken, aufweisen kann, um damit ein Entlüftungssystem für während des Betonierens der Betonschwelle 3 eingeschlossene Luft durch die Schwellenbesohlung 2 zu erreichen. Dabei können diese Ausnehmungen 17 unterhalb der zumindest kanalartigen Ausnehmungen 8 beginnend in Richtung auf die zweite Oberfläche 14 sich erstreckend ausgebildet sein, ebenso können sich diese kanalartigen Ausnehmungen 17 - wie dies in Fig. 11 angedeutet ist - auch durch die Erhebungen 6 erstrecken.
Auch hier sind Kombinationen beider Ausfuhrungsvarianten möglich.
Ebenso ist es möglich, dass sich diese Ausnehmungen 17 nicht bis in die zweite Oberfläche 14 erstrecken, sondern beispielsweise in die Stirn- bzw. Seitenflächen der Schwellenbesoh- lung 2.
Fig. 12 zeigt eine Ausfuhrungsvariante der Schwellenbesohlung 2 im Querschnitt, bei der die Schicht 9 der Schwellenbesohlung 2 zumindest eine, vorzugsweise mehrere Kammern 18 aufweist. Diese Kammern 18 können, wie dies in. Fig. 12 dargestellt ist, in der Kernmitte ange- ordnet werden, ebenso ist eine azentrische - im Querschnitt betrachtet - Anordnung derselben innerhalb der Schicht 9 möglich.
Mit diesen Kammern 18 wird eine entsprechende Varianz der Kompressibilität der Schicht 9 bzw. der Schwellenbesohlung 2 und somit auch eine Varianz des Schwingungsverhaltens erreicht. Wie bereits oben erwähnt, können diese Kammern 18 auch teilweise gefüllt sein.
Obwohl die Schwellenbesohlung 2 vorzugsweise einstückig hergesellt wird, da damit die Herstellung deutlich vereinfacht ist im Vergleich zu entsprechenden Schwellenbesohlungen nach dem Stand der Technik, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, diese Schwellenbesohlung 2, wie dies in Fig. 13 angedeutet ist, mehrteilig auszubilden, beispielsweise an der Unterseite, d.h. der weiteren Oberfläche 14 der Schwellenbesohlung 2, also der Oberflächen- strukturierung 5 gegenüberliegend, eine weitere Schicht 19 anzuordnen. Diese weitere Schicht 19 kann ebenfalls eine Elastomerschicht sein, wobei diese vorzugsweise unterschiedliche Eigenschaften zur Schicht 9 der Schwellenbesohlung 2 aufweist, ebenso ist es möglich, diese Schicht 19 in Form eines thermoplastischen Kunststoffes oder eines Faserwerkstoffes, beispielsweise eines Gewirkes oder eines Gewebes, auszubilden, wie dies in Fig. 13 durch Anordnung von Fasern 20 angedeutet ist. Durch diese Fasern 20 ist eine mechanische Verbin- düng zwischen der Schicht 9 und der weiteren Schicht 19 möglich, indem zumindest einzelne dieser Fasern 20 teilweise in die Schicht 9 der Schwellenbesohlung 2 hineinragen.
Die Fig. 14 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der die Schwellenbesohlung 2 in Form eines Integralschaums entsprechend obigen Ausführungen ausgebildet ist, sodass also die Ausneh- mungen 8 der vorangegangenen Beispiele durch Poren 21 an der Oberfläche 4 gebildet werden. Diese Poren 21 können dabei in Richtung auf den Kern 11 der Schicht 9 der Schwellenbesohlung 2 sich erweiternd ausgebildet sein, sodass wiederum eine Art Hinterschneidung entsteht.
Der Integralschaum kann beispielsweise durch einen PUR oder EPDM Schaum gebildet sein.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiters möglich, dass der Grundkörper der Schwellenbesohlung 2, also die Schicht 9, durch einen „normalen" Schaumstoff, also keinen Integralschaumstoff gebildet ist.
Fig. 15 zeigt eine Kombination aus Integralschaum mit an der Oberfläche 4 angeordneten, zumindest annähernd kanalartig ausgebildeten Erhebungen 6 der Schwellenbesohlung 2. Selbstverständlich können auch bei diesen Ausfuhrungsbeispielen auch wieder die bereits beschriebenen, kanalartigen Ausnehmungen 8 angeordnet sein.
In den Fig. 16 und 17 ist eine Ausfuhrungsvariante der Schwellenbesohlung 2 dargestellt, die einerseits stegartige Erhebungen 6 und andererseits in diesen Erhebungen 6 die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 unter Ausbildung der Kanäle 7 aufweist, wobei durch die Erhebungen 6 die Ausnehmungen 8 in die Kanalteilstücke 13 unterteilt werden, also die Kanäle 7 sich nicht durchgehende erstrecken.
Die Erhebungen 6 sind asymmetrisch über die Oberfläche 4 der Schwellenbesohlung 2 verteilt, wie dies aus Fig. 17 ersichtlich ist, wobei jeweils zwei Erhebungen 6 eine Gruppe bilden, die in einem ersten Abstand 22 zueinander angeordnet sind, und zwischen den Gruppen ein zweiter Abstand 23 ausgebildet ist, der größer ist als der erste Abstand 22.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass mehr als zwei Erhebungen 6 eine Gruppe bilden, z.B. drei oder vier, und ist es weiters möglich, dass die Abstände der Erhebungen 6 innerhalb einer mehr als zwei Erhebungen 6 aufweisenden Gruppe ebenfalls unterschiedlich sind. Weiters können die Gruppen von Erhebungen 6 auch in völlig unregelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sein.
Durch diese Ausbildungen kann der Beton aufgrund der geringen Abstände zwischen den Erhebungen 6 einer Gruppe unterschiedlich schnell in die Zwischenräume der Erhebungen 6 und in die Kanäle 7 der Ausnehmungen 8 eindringen, wobei die kleineren Abstände 22 zwischen den Erhebungen 6 einer Gruppe später und/oder langsamer mit Beton ausgefüllt wer- den, wodurch ein Entlüftungssystem zum Entweichen der beim Betonieren eingeschlossenen Luft erreicht wird.
Eine Breite 24 der stegförmigen Erhebungen 6 kann dabei ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 10 mm, insbesondere aus- gewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 7 mm.
Der Abstand 22 zwischen den Erhebungen 6 einer Gruppe kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 10 mm, insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 3 mm.
Der Abstand 23 zwischen den Gruppen von Erhebungen 6 kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 20 mm, insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen Grenze von 7 mm. Abstände 23 die größer als 20 mm sind verringern die Haftflächen zum Beton, wodurch die Haftfestigkeit des Haftsystems sinken kann.
Die Abstände 22 und 23 können beispielsweise durch entsprechende Formen oder durch nachträgliches Fräsen aus dem vollen Material hergestellt werden.
Die Ausnehmung 8, d.h. Kanäle 7 können durch nachträgliches Bohren oder ausfräsen der Erhebungen 6 oder bevorzugt durch eine entsprechend geformte Düse eines Extrusionswerk- zeuges hergestellt werden.
Anstelle dieser schachbrettartigen Ausbildung der Erhebungen 6 zu den Kanälen 7 der Fig. 16 und 17 mit zumindest annähernd rechtwinkeliger Anordnung der Kanäle 7 zu den Erhebungen 6, ist es im Rahmen der Erfindung möglich, wie dies in Fig. 18 dargestellt ist, welche eine durch die Kanäle 7 geschnittene Draufsicht auf eine Schwellenbesohlung 2 zeigt, dass die Kanäle 7 in einem zu 90 ° unterschiedlichen Winkel zu den Erhebungen 6 angeordnet werden. Beispielsweise kann der Winkel ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 ° und einer oberen Grenze von 85 °.
Fig. 19 zeigt eine Schwellenbesohlung 2 in Seitenansicht mit Erhebungen 6 die Seitenwände 25 aufweisen, die eine Bombierung aufweisen, wodurch die Kraftschlüssigkeit zum Beton verbessert wird. Der Radius der Bombierung kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1000 mm und eine oberen Grenze von 10000 mm. Auch bei dieser Ausführung können die Erhebungen 5 Ausnehmung 8 (nicht dargestellt) aufweisen. Wie dargestellt, können auch bei dieser Variante zwei Erhebungen eine Gruppe bilden, wenngleich auch eine symmetrische Ausführung der Erhebungen 6 ohne Gruppierung möglich ist, sodass z.B. eine Erhebung 6 zwei bombierte Seitenflächen 25 aufweisen kann. Die Bombierung kann aber auch nur an einer von zwei Seitenflächen 6 ausgebildet sein, beispielsweise nur der der jeweils rechten oder linken Seitenwand 6, bzw. können auch Mischformen gebildet werden, bei denen z.B. jeweils zwei nebeneinander liegenden Seitenwände 25 eine Bombierung und die daran anschließenden Seitenwände gerade ausgeführt sind. Es ist weiters möglich unter- schiedliche Bombierungsradien sowohl innerhalb einer Bombierung als auch zwischen Bombierungen zweier Erhebung 6 vorzusehen.
Auch die Ausführung der Schwellenbesohlung 2 nach Fig. 20 - in Frontansicht dargestellt - weist eine Bombierung auf, allerdings in der Oberfläche 4, die an die Betonschwelle zur An- läge gelangt. Es wird damit ebenfalls eine bessere Entlüftung für die beim Betonieren eingeschlossene Luft erreicht.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Bombierung auch an der Oberfläche der Erhebungen 6, die zur Anlage an den Beton gelangt, vorhanden sein. Diese Oberfläche ist oberhalb der Oberfläche 4, über die die Erhebungen 6 vorstehen ausgebildet.
Ebenso ist es möglich die Bodenfläche zwischen den Erhebungen 6 bombiert auszuführen, indem z.B. ein Scheibenfräser, mit dem beispielsweise die Ausnehmungen zwischen den Erhebungen 6 ausgebildet werden, entsprechend geführt wird, sodass zumindest ein Teil der Kanäle 7 einen unterschiedlichen Abstand zu dieser Bodenfläche aufweisen, wie dies in Fig. 20 strichliert angedeutet ist.
Die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 weisen hier einen unterschiedlichen Durchmesser auf, der bei den mittig angeordneten Kanälen 7 größer ist als bei den randstän- dig ausgebildeten Kanälen 7. Es sind auch mehr als zwei zueinander unterschiedliche Durchmesser der Kanäle 7 möglich.
Im Unterschied dazu haben die Kanäle 7 bei der Ausführung der Schwellenbesohlung 2 nach Fig. 21 den gleichen Durchmesser, allerdings sind die Kanäle nicht zumindest linear angeord- net wie nach Fig. 20, sondern folgen dem Verlauf eines Bogens.
Fig. 22 zeigt eine Schwellenbesohlung 2 in Frontansicht, die als Beispiel einer möglichen Oberflächenmodifizierung ein - im Querschnitt betrachtet - welliges Profil aufweist, wodurch eine größere Oberfläche zur Anbindung des Betons - zusätzlich zu den zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 - geschaffen wird.
Die Schwellenbesohlungen 2 nach den Fig. 20 bis 22 können ebenfalls mit Erhebungen 6 (nicht dargestellt) versehen sein, wie dies zu den Fig. 16 bis 19 beschrieben wurde.
Schließlich zeigt Fig. 23 eine Variante der Erfindung, mit der es möglich ist, größere Breiten von Schwellen mit Besohlungen zu versehen, bzw. kann damit die Schwellenbesohlung voll- flächig, d.h. auch Schwellenzwischenräume abdeckend, angeordnet werden. Dazu weist die Schwellenbesohlung an einem ersten Randbereich 26 eine Nut 27 und an einem zweiten, dem ersten Randbereich gegenüber liegenden Randbereich 28 eine Feder 29 auf. Es können damit mehrere Schwellenbesohlungen 2 über die Nut 27 - Feder 29 - Verbindung zu einem größer- flächigen Element miteinander verbunden werden.
In einer Ausführungsvariante dazu ist es möglich, dass eine Schwellenbesohlung 2 jeweils 2 Nuten 27 und eine weitere Schwellenbesohlung 2 zwei Federn 29 aufweist, wobei jedoch die asymmetrische Ausbildung mit Nut 27 und Feder 29 bevorzugt wird, weil hiefür nur eine Form bzw. (Extrusions)Düse notwendig ist.
Die Nut 27 und die Feder 29 können über die gesamte Längserstreckung der Schwellenbesohlung 2 ausgebildet sein.
Anstelle der Nut und Feder Verbindung können auch andere Verbindungseinrichtungen vorgesehen sein.
Wie bereits erwähnt, kann die Herstellung dieser Schwellenbesohlung 2 vorzugsweise durch ein kontinuierliches Verfahren erfolgen. Beispiele hierfür sind Pressverfahren, Spritzgussverfahren, Extrusionsverfahren bzw. automatische Vulkanisierverfahren. Da diese Verfahren bereits im Stand der Technik ausreichend beschrieben worden sind, sei an dieser Stelle auf die einschlägige Literatur verwiesen, beispielsweise Röthemayer/Sommer; Kautschuktechnologie Werkstoffe - Verarbeitung - Produkte; Hanser, 2001, insbesondere Kapitel 10 bis 12.
Die Herstellung des Verbundsystems 1 kann nun derart erfolgen, dass für die Betonschwelle 3 eine entsprechende Schalung zur Verfügung gestellt wird, welche ihr die äußeren Abmessungen gibt. In diese Schalung wird die Schwellenbesohlung 2 eingelegt und darauf die flüssige Betonmasse eingegossen und ausgehärtet. Die Viskosität der Betonmasse sollte dabei so eingestellt sein, dass mit ausreichender Sicherheit sichergestellt ist, dass der Beton in die Aus- nehmungen 8 bzw. Kanäle 7 einfließt. Ein Rütteln des eingebrachten Betons zur Verdichtung und zum Austreiben von eingeschlossener Luft ist möglich.
Bei dieser Variante ist es von Vorteil, wenn die Schwellenbesohlung 2 mit den Entlüftungsöffnungen d.h. z.B. Ausnehmungen 17, bzw. Entlüftungssystemen - wie oben beschrieben - ausgestattet ist und wenn der Boden der Schalung gegebenenfalls auch Entlüftungsöffnungen aufweist.
Alternativ dazu ist es möglich, vorerst die Betonmaße in die Schalung einzugießen und die Schwellenbesohlung 2 in einem zweiten Schritt auf die noch flüssige Betonmasse aufzulegen und in diese einzudrücken.
Auch hier ist wiederum die Verwendung von Schwellenbesohlungen 2 mit den durchgehenden Ausnehmungen 17 bzw. Entlüftungssystemen von Vorteil.
Die Dicke der Schwellenbesohlung 2 ist vorzugsweise so gewählt, dass eine Einfederung von 1 bis 1,5 mm erreicht wird.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Verbundsystems 1 bzw. der Schwellenbesohlung 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben beschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Verbundsystems 1 bzw. der Schwellenbesohlung 2 diese(s) bzw. dessen/deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16, 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfin- dungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
1 Verbundsystem
2 Schwellenbesohlung
3 Betonschwelle
4 Oberfläche
5 Oberflächenstrukturi
6 Erhebung
7 Kanal
8 Ausnehmung
9 Schicht
10 Hinterschneidung
11 Kern
12 Wulst
13 Kanalteilstück
14 Oberfläche
15 Betonschwelle
16 Gleisstrang
17 Ausnehmung
18 Kammer
19 Schicht
20 Faser
21 Pore
22 Abstand
23 Abstand
24 Breite
25 Seitenwand
26 Randbereich
27 Nut
28 Randbereich
29 Feder

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Schwellenbesohlung (2) zur direkten Anbindung an eine Betonschwelle (3), umfassend eine Schicht (9) aus zumindest einem Polymer mit einer ersten Oberfläche (4) zur Anlage an den und Verbindung mit der Betonschwelle (3), wobei diese Oberfläche (4) eine Oberflächen- strukturierung (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstrukturierung (5) durch zumindest annähernd kanalartige und/oder porenförmige Ausnehmungen (8) bzw. zumindest annähernd kanalartige Erhebungen (6) gebildet ist.
2. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen (8) einen mittleren Durchmesser an der ersten O- berfläche aufweisen, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 mm und einer oberen Grenze von 10 mm.
3. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur ersten Oberfläche (4) paralleler Durchmesser der zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen (8) in Richtung von der ersten Oberfläche (4) in den Kern (1 1) der Schicht (9) größer wird.
4. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) durch einen Integralschaum gebildet ist.
5. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Integralschaum an einer zweiten, der ersten Oberfläche (4) gegenüberliegenden Oberfläche (14) zu- mindest großteils porenlos ausgebildet ist.
6. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) im Bereich der ersten Oberfläche (4) eine Hinterschneidung (10) aufweisen.
7. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) in Richtung ihrer Längserstreckung zur Ausbildung von Kanalteilstücken (13) unterbrochen sind.
8. Schwellenbesohl ung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalteilstücke (13) eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 % und einer oberen Grenze von 70 % der Gesamtlänge der diese Kanalteil- stücke (13) bildenden kanalartigen Ausnehmung (8) bzw. Erhebungen (6).
9. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalteilstücke (13) eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 100 mm.
10. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) in Art eines zumindest annähernd parallel zur Oberfläche verlaufenden Röhrenprofils ausgebildet sind.
11. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrenprofile über die Oberfläche (4) vorspringend ausgebildet sind.
12. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumin- dest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) in Art eines Röhrenprofils eine Höhe über der Oberfläche (4) aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 20 mm.
13. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest einzelne der zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) eine zu den weiteren zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) unterschiedliche Höhe aufweisen.
14. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine zweite, der ersten Oberfläche (4) gegenüberliegende Oberfläche (14) der
Schicht ebenfalls mit Oberflächenstrukturierungen (5) ausgebildet ist.
15. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) rechtwinkelig zu einer äußeren Seitenkante, zick-zack-fÖrmig und/oder bogen- bzw. wellenförmig oder/oder linear über die erste und/oder zweite Oberfläche (4, 14) verteilt angeordnet sind.
16. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) einen runden, ovalen, pilzkopfartigen, T-förmigen, dreieckigen, viereckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
17. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer der Schicht (9) aus einer Gruppe ausgewählt ist umfassend Elastomere und Thermoplaste.
18. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer aus einer Gruppe ausgewählt ist umfassend Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kaut- schuk (SBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Butadien-Kautschuk (BR), Nitril- kautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), Polyurethan (PUR) sowie Verschnitte oder Gemische daraus.
19. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schicht (9) zumindest eine Kammer (18) angeordnet ist.
20. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zumin- dest eine Kammer (19) mit einem Füllmaterial zumindest teilweise gefüllt ist.
21. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Granulate, Gewirke, Pulver, Pasten oder eine Mischung daraus.
22. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) eine Schichtdicke aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 50 mm.
23. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) einteilig ausgebildet ist.
24. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) mit zumindest einer weiteren Schicht (19) verbunden ist, die im Vergleich zur Schicht (9) unterschiedliche Eigenschaften aufweist.
25. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schicht ( 19) durch ein weiteres Polymer oder einen Faserwerkstoff gebildet ist.
26. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwerkstoff durch ein Gewirke in Form eines Vlieses oder Filzes oder durch ein Gewebe gebildet ist.
27. Schwellenbesohlung (2) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwerkstoff Fasern (20) umfasst, die ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacrylnitril- und Polyesterfasern sowie Mischungen daraus.
28. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schicht (9) diese durchdringende Ausnehmungen (17) angeordnet sind.
29. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zumindest annähernd kanalartigen und/oder die porenförmigen Aus- nehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) über einen Anteil der Oberfläche(n) (4, 14) erstrecken, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 % und einer oberen Grenze von 80 %, bezogen auf das gesamte Ausmaß der Oberfläche(n) (4, 14).
30. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Polymer zumindest im Bereich der Oberfläche(n) (4, 14) ein statisches Bettungsmodul nach DIN 45673-1 aufweist, das ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,01 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,5 N/mm3.
31. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Randbereich (26) eine Nut (27) und ein einem zweiten Randbereich (28) eine Feder (28) ausgebildet ist.
32. Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (4) bzw. die Erhebungen (6) mit einer Bombierung ausgebildet sind.
33. Betonschwelle (3) mit einer Schwellenbesohlung (2), die an zumindest einer Schwel- lenoberfläche angeordnet und mit dieser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schwellenbesohlung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen ausgebildet ist.
34. Betonschwelle (3) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schwellenbesohlung (2) eine weitere Betonschwelle (15) angeordnet und mit diesem verbunden ist.
35. Verfahren zur Herstellung eines Betonschwelle (3), die an zumindest einer Oberfläche mit einem Schwellenbesohlung (2) versehen ist, bei dem die Betonmischung in ein Schalung gegossen und gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen des Betons in die Schalung die Schwellenbesohlung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 32 eingebracht wird oder dass das Schwellenbesohlung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 32 nach dem Einbringen der Betonmischung in diese teilweise eingedrückt wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalung verwendet wird, die im Bereich ihres Bodens mit Entlüftungsöffnungen versehen ist.
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