WO2010017843A1 - Vorrichtung zur befestigung von eisenbahnschienen auf einer unterkonstruktion - Google Patents

Vorrichtung zur befestigung von eisenbahnschienen auf einer unterkonstruktion Download PDF

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WO2010017843A1
WO2010017843A1 PCT/EP2008/060680 EP2008060680W WO2010017843A1 WO 2010017843 A1 WO2010017843 A1 WO 2010017843A1 EP 2008060680 W EP2008060680 W EP 2008060680W WO 2010017843 A1 WO2010017843 A1 WO 2010017843A1
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rail
angle guide
bolts
support elements
unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/060680
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English (en)
French (fr)
Inventor
Winfried BÖSTERLING
André HUNOLD
Original Assignee
Vossloh Werke Gmbh
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Publication date
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Priority to US13/059,015 priority patent/US8763921B2/en
Priority to ES08803033.3T priority patent/ES2581744T3/es
Priority to CN2008801310972A priority patent/CN102149873A/zh
Priority to EA201170197A priority patent/EA017401B1/ru
Priority to PL08803033.3T priority patent/PL2318589T3/pl
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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
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/38—Indirect fastening of rails by using tie-plates or chairs; Fastening of rails on the tie-plates or in the chairs

Definitions

  • the invention relates to a device for fastening railway rails on a substructure and a railway sleeper in the switch area with such a device and a fixed track for a chirisenbahnrange comprising carrier with such a device.
  • FIG. 4 shows the prior art rail fastening system 30Ow from Vossloh, in which at each attachment point a total of four
  • angular guide plates 7 which are each held on the side facing away from the rail by a support bracket 2, which is fixed via a sleeper screw 4 with spring ring 3.
  • the wellenchurchschraube 4 engages in a screw plug 1 a.
  • the angled guide plates 7 are used for the exact positioning of clamps 9, of which in Fig. 4, the right shown in the pre-assembly and the left is shown in the mounting position.
  • Each clamp is fixed by a further sleeper screw 10 with washer and also engages in a dchraubdübel 1 a.
  • an elastic intermediate plate 5 a base plate 6 and a further plastic intermediate layer 8 can also be arranged between the rail foot and the 3eton base 12.
  • an elastic intermediate plate 5 a base plate 6 and a further plastic intermediate layer 8 can also be arranged between the rail foot and the 3eton base 12.
  • four dowels for the four illustrated sleeper screws must be provided in the substructure. For this reason, the assembly of the rail fastening shown in Fig. 4 is very expensive.
  • the rail fastening shown in Fig. 5 on a fixed track has a partially similar structure to the rail mounting shown in Fig. 4, so that will be discussed below only on the differences.
  • a base plate 13 is provided, which can be fixedly connected to an intermediate plate 15, for example glued to it.
  • the unit of base plate 13 and intermediate plate 15 is by means of fastening screws 16 by a Untergussschichu 17th through screwed into the base 18 of the fixed carriageway and fixed.
  • the invention has for its object to provide a device for fastening railway rails on a substructure, which is easy to install with high variability. This object is achieved by a device for fastening railway rails on a substructure with the features of claim 1. Preferred embodiments follow from the remaining claims.
  • the inventive device for fastening railroad rails on a substructure comprises per attachment point two angle guide elements, which are arranged on both sides of the rail foot, and depending on a support member on the side remote from the rail foot side of each angle guide element. Furthermore, a pad unit, which is arranged under the angle guide elements and support elements of the attachment point, and two bolts for clamping tensioning clamps are provided, wherein the bolts so are arranged so that they extend in the assembled state through openings in the angled guide plates.
  • Angled support elements and support elements arranged underlay unit the complete rail fastening by on the one hand, the pad unit is dimensioned so that they carry both the angled guide elements and support members from the remote from the rail foot side of each angle guide element, as well as two bolts which in the assembled state through openings in the Extend wedge guide plates and serve for fastening and clamping of clamps.
  • the device according to the invention can be preassembled on the rail or switch and only needs to be connected to the substructure after laying on the substructure in the form of a threshold in the points area or a carrier of a fixed carriageway.
  • the tension clamps have a substantially W-shape, the middle part of which partially surrounds the shank of the bolts and comes to rest on the angle guide element.
  • a klpannklemme has in addition to the good elastic properties due to the W-shape has the advantage that in the pre-assembly, the tension clamp is mounted captive on the pre-assembly because it surrounds the bolt with its center loop tight enough that it can not solve automatically.
  • the device further comprises two sleeper screws or push-through fittings, which respectively pass through one of the support elements and through a passage opening in the underlay unit.
  • sleeper screws or press-through fittings which respectively pass through one of the support elements and through a passage opening in the underlay unit.
  • the support elements have a fastening contour, preferably a clip mechanism, which cooperates with a complementarily shaped attachment contour of the pad unit to attach the support elements to the pad unit in the preassembly position.
  • a fastening contour preferably a clip mechanism
  • the sleeper screw / push-through fitting could be designed to be e.g. can be screwed into threads in the pad unit and in this way also the desired pre-assembly of the support elements can be performed.
  • a clip mechanism may be provided which requires very little effort in the context of pre-assembly and also only has to provide sufficient stability during the pre-assembly phase.
  • the attachment of the support elements on the pad unit could also be realized mitteis a mushroom contour.
  • the device further comprises projections on the base unit, which extend in the mounting position upwards and stop surfaces for abutment against mating surfaces of the support elements on the side remote from the angled guide element side of the respective support member.
  • projections may be configured, for example, as one-piece ribs, which in Longitudinal direction of the rail are oriented and serve to initiate occurring transverse forces on the rail and with the interposition of the angle guide element and the support member in the ünterlagetechnik and from there into the substructure.
  • the projections thus replace the provided at standard threshold inclined shoulder area to rest the angle guide elements.
  • the projections also serve to prevent inadvertent rotation of the support elements.
  • the bolts are welded to the Onterlageech.
  • the bolts in the form of countersunk screws, which can be inserted into the pad unit from the side facing away from the angle guide elements in Montageesteliung.
  • Conventional countersunk screws have the advantage of not projecting on the underside surface of the pad unit on the one hand and on the other hand because of its conically shaped head to have a large friction surface for Ünterlageiki, which also helps to avoid unwanted rotation of the bolts relative to the pad unit.
  • the device according to the invention preferably further comprises at least one elastic intermediate layer between the angle guide elements, wherein the at least one elastic intermediate layer serves for supporting the rail.
  • the device further comprises a rigid pressure distribution plate, preferably of metal or other rigid material, which is attachable to the bolts of the ünterlageiki and is designed and dimensioned so that it extends into mutually facing, open receiving spaces of the angle guide elements , In this way, the load acting on the rail is distributed over the rail foot to a larger area than the dimensions of the rail foot and thus the loads are introduced more uniformly and with lower local surface pressures in the substructure.
  • a rigid pressure distribution plate preferably of metal or other rigid material, which is attachable to the bolts of the ünterlageaji and is designed and dimensioned so that it extends into mutually facing, open receiving spaces of the angle guide elements , In this way, the load acting on the rail is distributed over the rail foot to a larger area than the dimensions of the rail foot and thus the loads are introduced more uniformly and with lower local surface pressures in the substructure.
  • the pressure distribution plate in the longitudinal direction of the rail may be fastened with an at least partially wedge-shaped cross section. This measure is used to set targeted rail slopes.
  • the device further comprises an elastic intermediate plate between the pressure distribution plate and Unnerlageaji.
  • Another adaptability with respect to the exact gauge is to use either angle guide elements with different dimensions between rail and support elements or provide a spacer plate between an angle guide element and the adjacent support element on one side or on both sides of the rail. These measures serve to be able to make exact adjustments to the gauge.
  • the provided in the angled guide elements recording is formed by a space in the preassembly open U-profile and the clear height of this receiving space greater than the total thickness of the elastic intermediate layer and rigid pressure distribution plate. This not only facilitates the assembly, but also ensures that the clamps on the
  • the device according to the invention can be used both on railway sleepers in the points area as well as on carriers of a fixed track and offers considerable advantages in that the fastening system without a threshold on the rail or switch is preassembled.
  • Fig. 1 shows an exploded view of the device according to the invention on a substructure
  • Fig. 2 illustrates the Schienenbefesr Trent shown in Figure 1 in the assembled state.
  • Fig. 3 is a sectional view of the rail fastener shown in Fig. 2;
  • Fig. 4 shows a sectional view of a fastening system in the prior art
  • Fig. 5 is a sectional view of another
  • a önterkonstrutation 20 the structure of which is not essential to the understanding of the invention.
  • This may be a threshold in the switch area or else a fixed carriageway with a lower, first section 20a and a lower casting arranged above it, e.g. fast grout, indicated by reference numeral 20b.
  • the ⁇ nterkonstrutation 20 may be in the same way a one-piece concrete sleeper. It is essential that the upper side facing the rail of the substructure 20 is unprofiled. Not shown in the figures are holes and dowels inserted therein in the substructure for receiving the Schwelienschrauben.
  • the assembly unit described below may be preassembled on the rail 22, so that after the support of the rail with the preassembled rail fastening unit only optionally, an electrically insulating intermediate layer between the pad unit 26 and the top of the substructure 20 can be arranged.
  • the pre-assembly unit which can already be attached to the rail 22 consists of a base unit 26, support elements 28, angle guide elements 30, tension clamps 32, sleeper screws 34 as well as various elements which can be arranged between the rail foot 22a and the base unit 26 and will be explained later.
  • the pad unit 26 is preferably a steel plate having holes 36 for the passage of the sleeper screws 34 or push-through and extending in the longitudinal direction of the rail ribs 38 which come in mounting position with abutment surfaces 40 of the support members 28 into contact and. prevent inadvertent rotation of the support elements 28, but on the other hand also at least partially absorb the transverse forces introduced by the rail 22 via the foot 22a in the angled guide element and the support elements.
  • the embodiment shown in Fig. 1 with continuous ribs is to be understood only as an example.
  • the ribs can be composed in the same way of several individual surveys, as long as they fulfill the above-mentioned functions.
  • bolts 42 extend perpendicular to the planar extension of the pad unit 26 upwards, ie in mounting pitch in the direction of the angled guide plates, the bolts 42 may be welded to the pad unit 26 or connected in a different way with this, or from the Bottom, ie the substructure facing side, be inserted through through holes of the pad unit 26.
  • the use of countersunk screws with a conical screw head, which offers a high friction surface to the pad unit and also does not project on the underside of the pad unit 26 is recommended.
  • an elastic intermediate layer 44 made of plastic is attached as part of the pre-assembly on the bolts, followed by a pressure distribution plate 46 made of metal and a second elastic intermediate layer which is dimensioned so that they only under the rail 22a and is located above the pressure distribution plate 46.
  • the bolts 42 thus extend from the base unit through the elastic intermediate layer 44 and the pressure distribution plate 46 and from there pass through an opening 51 in the respective angled guide elements 30. This is no longer apparent in the exploded view of FIG. 1, but shown for example in FIG.
  • the SSenboizen 42 then pass through the middle loops 32a of the W-shaped clamps 32, wherein the legs of the center loops 32a each tight enough enclose the bolt, so that the clamping terminals 32 by screwing the Spannmutüern 50 and optionally an intermediate ring shown in the figures let fix.
  • the pressure distribution plate 46 shown in Fig. 1 has various areas, namely two side portions 46a each having the same height and a lying between these areas central region which has a wedge-shaped cross-sectional shape in the example shown and serves to set a predefined rail inclination.
  • each a ZUT 28 arranged element having an angular cross section On the side facing away from the rail 22 a side of the angle guide elements 30 is each a ZUT 28 arranged element having an angular cross section, the abovementioned abutment surface 40 for abutment on each rib 38 of the pad unit has and a receiving opening 52 for the associated sleeper 34th ,
  • a distance plate 54 for tracking adjustment can be located between the angle guide element 30 and the associated support element 28.
  • Such spacer plates 54 may be on one side or both sides of the rail, but it is also possible to effect the same effect of graded tracking by coordinated sets of angled guide elements.
  • the angle guide elements 30 are preferably made of plastic, the support elements 28 are preferably made of metal or plastic.
  • Angle guide elements 30 are provided with support shoulders and depressions as known in the art in order to be able to fix an associated tension clamp both in a preassembly position and in an assembly position, as can also be seen, for example, from the representations of the prior art according to FIGS. 4 and 5.
  • Fig. 2 shows the arrangement of FIG. 1 in the mounting position, which now becomes clear how the tension clamp 32 rests with its free spring ends on the rail foot 22a and on the other hand is supported in the recess of the angled guide plate.
  • FIG. 3 makes it clear how, on the one hand, the elastic intermediate layer 44 extends into cavities of the angle guide elements 30.
  • the wedge shape of the pressure distribution plate in the central region can be seen, resulting in the apparent in Fig. 3 inclination of the rail head results.
  • the Winkei arrangementsplatten 30a and 30b have different dimensions to bring the inclined clamps 32 each with the inclined rail foot 22a to the appropriate height for fixing the rail foot.
  • the bolts 42 are sized sufficiently to accommodate the desired strength of elastic Swissiagen and the required rail inclination can. Since the pressure distribution plate made of steel also serves for height regulation, their usual variation of the thickness in the dimensioning of the length of the bolt is also to be considered.
  • the advantage of the solution according to the invention is that the entire unit shown in Fig. 3 starting with the pad unit 26 can be pre-assembled to the rail 22 and only after the successful placement on the substructure 20, optionally with provision of an intermediate layer 24 in FIG. 3, not shown threshold screws 34 connect this entire unit with the substructure 20 firmly.
  • the support members can be connected by a clip connection, not shown in the figures with the pad unit. In this way, the assembly effort can be significantly reduced.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen (22) auf einer Unterkonstruktion (20; 20a, 20b), umfasst je Befestigungspunkt zwei Winkelführungselemente (30; 30a, 30b), die beidseits des Schienenfußes (22a) angeordnet sind, je ein Stützelement (28) auf der vom Schienenfuß (22a) abgewandten Seite jedes Winkelführungselements (30; 30a, 30b), sowie eine Unterlageeinheit (26), die unter den Winkelführungselements (30; 30a, 30b) und Stützelementen (28) des Befestigungspunktes angeordnet ist und zwei Schraubenbolzen (42) zur Verspannung von Spannklemmen (32) aufweist, welche so angeordnet sind, dass sie sich im Montagezustand durch Öffnungen in den Winkelführungsplatten (30; 30a, 30b) erstrecken.

Description

Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf ein@r Unterkonstruktion
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer Unterkonstruktion sowie eine Eisenbahnschwelle im Weichenbereich mit einer derartigen Vorrichtung sowie eine feste Fahrbahn für eine Ξisenbahnstrecke umfassend Träger mit einer derartigen Vorrichtung.
Stand der Technik
Im Weichenbereich sind spezielle Schienenbefestigungen erforderlich, da ähnlich wie bei einer festen Fahrbahn keine auf der Oberseite profilierten Schwellen einsetzbar sind, welche zum einen die axiale Lage der Schienenbefestigung in Längsrichtung der Schwelle festlegen, aber auch durch eine entsprechende Profilierung das Einleiten von Querkräften in die Schwelle erlauben.
Im Weichenbereich wie auch auf Trägern einer festen Fahrbahn müssen die Schienen auf einem im Wesentlichen ebenen Untergrund befestigt werden. Darüber hinaus wird angestrebt, Schienenbefestigungen im Weichenbereich wie auch auf fester Fahrbahn mit möglichst geringem Aufwand montieren zu können. Fig. 4 zeigt das aus dem Stand der Technik bekannte Schienenbefestigungssystem 30Ow von Vossloh, bei dem an jedem Befestigungspunkt insgesamt vier
Befestigungsschrauben und entsprechende Dübel verwendet werden. Beidseits der Schiene 11 befinden sich Winkelführungsplatten 7, die jeweils auf der der Schiene abgewandten Seite durch einen Stützwinkel 2 gehalten werden, der über eine Schwellenschraube 4 mit Federring 3 fixiert wird. Die Ξchwellenschraube 4 greift dabei in einen Schraubdübel 1 ein. Die Winkelführungsplatten 7 dienen der exakten Positionierung von Spannklemmen 9, von denen in Fig. 4 die rechts dargestellte in der Vormontageposition sowie die links dargestellte in der Montageposition ist. Jede Spannklemme wird durch eine weitere Schwellenschraube 10 mit Unterlegscheibe fixiert und greift ebenfalls in einen Ξchraubdübel 1 ein. Je nach den geforderten Einfederungswerten für den Schienenkopf können zudem zwischen Schienenfuß und dem 3etonunterbau 12 eine elastische Zwischenplatte 5, eine Grundplatte 6 sowie eine weitere Kunststoffzwischenlage 8 angeordnet werden. Bei der in Fig. 4 dargestellten Befestigung müssen in der Unterkonstruktion vier Dübel für die vier dargestellten Schwellenschrauben vorgesehen werden. Aus diesem Grund ist die Montage der in Fig. 4 dargestellten Schienenbefestigung sehr aufwendig.
Die in Fig. 5 dargestellte Schienenbefestigung auf einer festen Fahrbahn besitzt einen bereichsweise ähnlichen Aufbau zu der in Fig. 4 dargestellten Schienenbefestigung, so dass im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Im Beispiel nach Fig. 5, das der Schienenbefestigung System DFF 300-1 von Vossloh entspricht, ist eine Unterlagsplatte 13 vorgesehen, die fest mit einer Zwischenplatte 15 verbunden sein kann, z.B. mit dieser verklebt ist. Die Einheit aus Unterlagsplatte 13 sowie Zwischenplatte 15 wird mit Hilfe von Befestigungsschrauben 16 durch eine Untergussschichu 17 hindurch bis in den Unterbau 18 der festen Fahrbahn eingeschraubt und fixiert. Mit Hilfe von Hakenschrauben 19, die in der Unterlagsplatte 13 eingehängt werden, werden die Winkelführungsplatten 7 sowie die Spannkleπunen 9 befestigt, wobei auf den Schraubenbolzen der Hakenschrau.be 19 eine Befestigungsmutter 14 zur Fixierung und zum Verspannen der Spannschraube verwendet wird.
Auch die in Fig. 5 dargestellte Konstruktion erfordert einen erhöhten Montageaufwand, da am Montageort alle vier Schrauben fixiert werden müssen, wobei allerdings nur noch die Befestigungsschrauben 16 im Unterbau fixiert werden müssen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer Unterkonstruktion vorzuschlagen, die bei hoher Variabilität einfach montierbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer Unterkonstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Aus führungsformen folgen aus den übrigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen auf einer Unterkonstruktion umfasst je Befestigungspunkt zwei Winkelführungselemente, die beidseits des Schienenfußes angeordnet sind, sowie je ein Stützelement auf der vom Schienenfuß abgewandten Seite jedes Winkelführungselements. Weiterhin sind eine Unterlageeinheit, die unter den Winkelführungselementen und Stützelementen des Befestigungspunktes angeordnet ist sowie zwei Schraubenbolzen zur Verspannung von Spannklemmen vorgesehen, wobei die Schraubenbolzen so angeordnet sind, dass sie sich im Montagezustand durch Öffnungen in den Winkelführungsplatten erstrecken.
Mit anderen Worten trägt die unter den
Winkelführungselementen und Stützelementen angeordnete Unterlageeinheit die komplette Schienenbefestigung, indem zum einen die Unterlageeinheit so dimensioniert ist, dass sie sowohl die Winkelführungselemente als auch Stützelemente aus der vom Schienenfuß abgewandten Seite jedes Winkelführungselements tragen, als auch zwei Schraubenbolzen aufweist, die sich im Montagezustand durch Öffnungen in den Winkeiführungsplatten erstrecken und zur Befestigung und Verspannung von Spannklemmen dienen. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an der Schiene bzw. Weiche vormontiert werden und muss lediglich nach dem Auflegen auf die Unterkonstruktion in Form einer Schwelle im Weichenbereich oder eines Trägers einer festen Fahrbahn mit der Unterkonstruktion verbunden werden.
Vorzugsweise besitzen die Spannklemmen im Wesentlichen eine W-Form, deren Mittelschieife teilweise den Schaft der Schraubenbolzen umgibt und auf dem Winkelführungselement in Anlage gelangt. Eine derartige Ξpannklemme besitzt neben den guten elastischen Eigenschaften aufgrund der W-Form den Vorteil, dass im Vormontagezustand die Spannklemme unverlierbar an der Vormontageeinheit angebracht ist, da diese den Schraubenbolzen mit ihrer Mittelschleife eng genug umgibt, dass sich diese nicht selbsttätig lösen kann.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiterhin zwei Schwellenschrauben oder Durchsteckverschraubungen, die jeweils durch eines der Stützelemente sowie durch eine Durchgangsöffnung in der Unterlageeinheit hindurchtreten. Mit Hilfe dieser Schwellenschrauben oder Durchsteckverschraubungen kann die gesamte erfindungsgemäße Baueinheit auf einer geeigneten Unterkonstruktion befestigt werden. Es bedarf keiner zusätzlichen Schrauben, die entweder entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Stand der Technik in der Unterkonstruktion verankert werden müssen oder entsprechend dem in Fig. 5 dargestellten Stand der Technik gesondert eingehakt werden müssen und erst nach dem Fixieren unter Zugbeanspruchung lagefixiert sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Stützelemente eine Befestigungskontur auf, vorzugsweise einen Klipsmechanismus , der mit einer komplementär geformten Anbringekontur der Unterlageeinheit zusammenwirkt, um in Vormontageposition die Stützelemente an der Unterlageeinheit anzubringen. Diese Maßnahme stellt eine einfache Alternative dar, um auch die Stützelemente in Vormontageposition mit der Unterlageeinheit zu verbinden. Alternativ könnte aber auch die Schwellenschraube/Durchsteckverschraubung so gestaltet werden, dass sie z.B. in Gewindegänge in der Unterlageeinheit eingeschraubt werden kann und auf diese Weise ebenfalls die gewünschte Vormontage der Stützelemente durchgeführt werden kann. Vorzugsweise kann ein Klipsmechanismus vorgesehen sein, der im Rahmen der Vormontage besonders wenig Aufwand erfordert und ebenfalls nur eine ausreichende Stabilität während der Vormontagephase bieten muss. Alternativ zu einem Klipsmechanismus konnte die Befestigung der Stützelemente auf der Unterlageeinheit auch mitteis einer Pilzkontur verwirklicht werden.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiterhin Vorsprünge an der Unterlageeinheit, die sich in Montagestellung nach oben erstrecken und Anschlagflächen aufweisen zur Anlage an Gegenflächen der Stützelemente an der von dem Winkelführungselement abgewandten Seite des jeweiligen Stützelements. Derartige Vorsprünge können beispielsweise als einstückige Rippen ausgestaltet sein, die in Längsrichtung der Schiene orientiert sind und dazu dienen, auftretende Querkräfte über den Schienenfuß und unter Zwischenschaltung des Winkelführungselements sowie des Stützelements in die ünterlageeinheit und von dort in die Unterkonstruktion einzuleiten. Die Vorsprünge ersetzen somit die bei Standardschwellen vorgesehenen geneigten Schulterbereich zur Anlage der Winkelführungselemente. Die Vorsprunge dienen schließlich auch dazu, ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Stützeelemente zu verhindern .
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schraubenbolzen mit der Onterlageeinheit verschweißt. Auf diese Weise liegt bereits im Rahmen der Montage eine geringere Anzahl zu montierender Bauteile vor und kann zudem verhindert werden, dass sich beim Aufschrauben einer Fixiermutter der Schraubenbolzen relativ zur Unterlageeinheit mitdreht. Alternativ ist es allerdings auch möglich, die Schraubenbolzen in Form von Senkschrauben zu verwenden, die in die Unterlageeinheit von der in Montagesteliung von den Winkelführungselementen abgewandten Seite einsetzbar sind. Übliche Senkschrauben haben den Vorteil, zum einen nicht über die unterseitige Fläche der Unterlageeinheit vorzustehen und zum anderen aufgrund ihres konisch geformten Kopfes eine große Reibfläche zur Ünterlageeinheit zu besitzen, die ebenfalls ein unerwünschtes Verdrehen der Schraubenbolzen relativ zur Unterlageeinheit vermeiden hilft.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst vorzugsweise weiterhin mindestens eine elastische Zwischenlage zwischen den Winkelführungselementen, wobei die mindestens eine elastische Zwischenlage zur Auflage der Schiene dient. Durch die geeignete Auswahl einer oder mehrerer elastischer Zwischenlagen sowie durch die geeignete Auswahl eines hierfür geeigneten Materials kann zum einen die geforderte Schienenkopfeinfederung sichergestellt werden, zum. anderen aber auch eine elektrische Isolation zwischen Schiene und Unterlageeinheit hergestellt werden.
Nach einer bevorzugten Aus führungs form weist die Vorrichtung weiterhin eine steife Druckverteilungsplatte auf, vorzugsweise aus Metali oder sonstigem biegesteifen Material, die auf die Schraubenbolzen der ünterlageeinheit aufsteckbar ist und so gestaltet und dimensioniert ist, dass sie sich in einander zugewandte, offene Aufnahmeräume der Winkelführungselemente erstreckt. Auf diese Weise wird die auf die Schiene wirkende Belastung über den Schienenfuß auf eine größere Fläche als die Abmessungen des Schienenfußes verteilt und werden somit die Lasten gleichmäßiger und mit geringeren lokalen Flächenpressungen in die Unterkonstruktion eingeleitet.
Je nach gewünschtem Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, die Druckverteilungsplatte in Längsrichtung der zu befestigenden Schiene gesehen mit einem zumindest bereichsweise keilförmigen Querschnitt zu versehen. Diese Maßnahme dient dazu, gezielte Schienenneigungen einzustellen .
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die Neigung der Schiene dadurch auszugleichen, dass die beiden Winkelführungselemente eines Befestigungspunktes eine unterschiedliche Höhe besitzen. Auf diese Weise kann lediglich über die Auswahl einer keilförmig gestalteten Druckverteilungsplatte sowie die Auswahl daran angepasster Winkelführungselemente unter sonstiger Verwendung von Standardelementen eine gewünschte Schienenneigung hergestellt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin eine elastische Zwischenplatte zwischen Druckverteilungsplatte und Unnerlageeinheit auf. Eine weitere Anpassungsfähigkeit in Bezug auf die exakte Spurweite besteht darin, entweder Winkelführungselemente mit unterschiedlichen Abmessungen zwischen Schienenfuß und Stützelementen einzusetzen oder aber eine Distanzplatte zwischen einem Winkelführungselement und dem benachbarten Stützelement auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Schiene vorzusehen. Diese Maßnahmen dienen dazu, exakte Anpassungen der Spurweite vornehmen zu können.
Vorzugsweise ist der in den Winkelführungselementen vorgesehene Aufnahme räum durch ein in Vormontageposition offenes U-Profil gebildet und die lichte Höhe dieses Aufnahmeraums größer als die Gesamtdicke von elastischer Zwischenlage und steifer Druckverteilungsplatte. Dies erleichtert nicht nur die Montage, sondern stellt sicher, dass die von den Spannklemmen auf die
Winkeiführungselemente wirkenden Kräfte durch direkten Kontakt zwischen Winkelführungselementen und Unterlageeinheit in die Unterlageeinheit eingeführt werden „
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl auf Eisenbahnschwellen im Weichenbereich wie auch auf Trägern einer festen Fahrbahn eingesetzt werden und bietet erhebliche Vorteile dahingehend, dass das Befestigungssystem ohne Schwelle an der Schiene bzw. Weiche vormontierbar ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
Fig. 1 eine Ξxplosionsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Unterkonstruktion darstellt; Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Schienenbefesrigung in montiertem Zustand darstellt;
Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 2 dargestellten Schienenbefestigung zeigt;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Befestigungssystems im Stand der Technik zeigt; und
Fig. 5 eine Schnittansicht eines weiteren
Befestigungssystems im Stand der Technik zeigt.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben. Dabei werden jeweils dieselben Bauelemente mit denselben Referenzziffern bezeichnet werden.
Die in Fig. 1 dargestellte Explosionsansicht zeigt eine önterkonstruktion 20, deren Aufbau für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich ist. Es kann sich dabei um eine Schwelle im Weichenbereich handeln oder aber um eine feste Fahrbahn mit einem unten liegenden, ersten Abschnitt 20a sowie einem darüber angeordneten Unterguss, z.B. aus Schnell-Vergussmörtel, der andeutungsweise mit der Referenzziffer 20b bezeichnet ist. Die Önterkonstruktion 20 kann aber in gleicher Weise eine einstückige Betonschwelle sein. Wesentlich ist, dass die zur Schiene hin zugewandte Oberseite der Unterkonstruktion 20 unprofiliert ist. Nicht in den Figuren dargestellt sind Bohrungen und darin eingeführte Dübel in der Unterkonstruktion zur Aufnahme der Schwelienschrauben .
Die nachfolgend beschriebene Montageeinheit kann an der Schiene 22 vormontiert sein, so dass nach der Auflage der Schiene mit der vormontierten Schienenbefestigungseinheit lediglich noch gegebenenfalls eine elektrisch isolierende Zwischenlage zwischen der Unterlageeinheit 26 und der Oberseite der Unterkonstruktion 20 angeordnet werden kann.
Die bereits an der Schiene 22 anbringbare Vormontageeinheit besteht aus einer Unterlageeinheit 26, Stützelementen 28, Winkelführungselementen 30, Spannklemmen 32, Schwellenschrauben 34 sowie diverse Elemente, die zwischen Schienenfuß 22a und der Unterlageeinheit 26 angeordnet werden können und später erläutert werden.
Die Unterlageeinheit 26 ist vorzugsweise eine Stahlplatte, die Bohrungen 36 zum Durchtritt der Schwellenschrauben 34 oder Durchsteckverschraubungen sowie in Längsrichtung der Schiene verlaufende Rippen 38 aufweist, die in Montageposition mit Anlageflachen 40 der Stützelemente 28 in Kontakt kommen und zum. einen ein unbeabsichtigtes verdrehen der Stützelemente 28 verhindern, zum anderen aber auch die von der Schiene 22 über deren Fuß 22a in die Winkelführungselement und die Stützelemente eingeleiteten Querkräfte zumindest teilweise aufnehmen können. Die in Fig. 1 dargestellte Aus führungs form mit durchlaufenden Rippen ist dabei nur beispielhaft zu verstehen. Die Rippen können in gleicher Weise aus mehreren einzelnen Erhebungen zusammengesetzt sein, solange diese die oben angesprochenen Funktionen erfüllen.
Von der Unteriageeinheit 26 erstrecken sich Schraubenbolzen 42 senkrecht zur flächigen Erstreckung der Unterlageeinheit 26 nach oben, d.h. in Montagesteilung in Richtung der Winkelführungsplatten, Die Schraubenbolzen 42 können dabei mit der Unterlageeinheit 26 verschweißt oder in einer anderen Weise mit dieser verbunden sein, oder aber von der Unterseite, d.h. der der Unterkonstruktion zugewandten Seite, durch Durchgangsbohrungen der Unterlageeinheit 26 eingesteckt sein. Im Falle des separaten Vorsehens von Schrauben, die von der Unterseite in die Unterlageeinheit 26 eingesteckt werden, empfiehlt sich die Verwendung von Senkschrauben mit einem konischen Schraubenkopf, der eine hohe Friktionsfläche zur Unterlageeinheit bietet und zudem nicht auf der Unterseite der Unterlageeinheit 26 vorsteht.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird im Rahmen der Vormontage auf die Schraubenbolzen zunächst eine elastische Zwischenlage 44 aus Kunststoff aufgesteckt, gefolgt von einer Druckverteilungsplatte 46 aus Metall sowie einer zweiten elastischen Zwischenlage, die so bemessen ist, dass sie sich lediglich unter dem Schienenfuß 22a sowie oberhalb der Druckverteilungsplatte 46 befindet. Die Schraubenbolzen 42 erstrecken sich somit ausgehend von der Unterlageeinheit durch die elastische Zwischenlage 44 sowie Druckverteilungsplatte 46 und treten von dort aus durch eine Öffnung 51 in den jeweiligen Winkelführungselementen 30 hindurch. Dies ist in der Explosionsansicht der Fig. 1 nicht mehr ersichtlich, doch beispielsweise in Fig. 3 dargestellt. Die Schraubenboizen 42 treten anschließend durch die Mittelschleifen 32a der W-förmigen Spannklemmen 32 hindurch, wobei die Schenkel der Mittelschleifen 32a jeweils den Schraubenbolzen eng genug umschließen, so dass sich die Spannklemmen 32 durch das Aufschrauben der Spannmutüern 50 und gegebenenfalls eines in den Figuren dargestellten Zwischenrings fixieren lassen .
Die elastische Zwischenlage 44 sowie
Druckverteilungspiatte 46 besitzen Abmessungen, so dass sie sich in dem Schienenfuß 22a zugewandte, U-fÖrmige Ausnehmungen der Winkelführungselemente 30 erstrecken, so dass auch im Falle einer losen Befestigung der Spannmutter 50 auf den Schraubenbolzen 42 die elastische Zwischenlage 44 sowie Druckverteilungsplatte 46 unverlierbar mit der Unterlageeinheit 26 verbunden sind. Die in Fig. 1 dargestellte Druckverteilungsplatte 46 weist verschiedene Bereiche auf, nämlich zwei Seitenbereiche 46a mit jeweils gleicher Höhe sowie einen zwischen diesen Bereichen liegenden Mittelbereich, der im dargestellten Beispiel eine keilförmige Querschnittsform aufweist und dazu dient, eine vordefinierte Schienenneigung einzustellen .
Auf den von dem Schienenfuß 22a abgewandten Seiten der Winkelführungselemente 30 ist jeweils ein Stüt zelement 28 angeordnet, das einen winkelförmigen Querschnitt aufweist, die bereits oben erwähnte Anlagefläche 40 zur Anlage an jeweils eine Rippe 38 der Unterlageeinheit besitzt sowie eine Aufnahmeöffnung 52 für die zugehörige Schwellenschraube 34.
Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, kann sich zwischen dem Winkelführungselement 30 und dem zugehörigen Stützelement 28 eine Distanzplatte 54 zur Spureinstellung befinden. Derartige Distanzplatten 54 können sich auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Schiene befinden, aber es ist ebenso möglich durch abgestimmte Sätze von Winkelführungselemente den gleichen Effekt einer abgestuften Spureinstellung zu bewirken.
Die Winkelführungselemente 30 werden vorzugsweise aus Kunststoff, die Stützelemente 28 werden vorzugsweise aus Metali oder Kunststoff gefertigt. Die
Winkelführungseiemente 30 sind wie in der Technik bekannt mit Auflageschultern und Vertiefungen versehen, um eine zugehörige Spannklemme sowohl in einer Vormontagestellung wie auch Montagestellung fixieren zu können, wie beispielsweise auch anhand der Darstellungen des Standes der Technik nach Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich ist. Fig. 2 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 in Montageposition, wobei nun deutlich wird, wie die Spannklemme 32 mit ihren freien Federenden auf dem Schienenfuß 22a aufliegt und sich andererseits in der Vertiefung der Winkelführungsplatte abstützt.
Die Darstellung nach Fig. 3 macht deutlich, wie sich zum einen die elastische Zwischenlage 44 in Hohlräume der Winkelführungselemente 30 erstreckt. Andererseits ist aber auch die Keilform der Druckverteilungsplatte im mittleren Bereich erkennbar, woraus die in Fig. 3 ersichtliche Neigung des Schienenkopfes resultiert. Aus Fig. 3 ist auch ersichtlich, dass die Winkeiführungsplatten 30a und 30b unterschiedliche Abmessungen besitzen, um bei geneigtem Schienenfuß 22a die Spannklemmen 32 jeweils auf die zur Fixierung des Schienenfußes geeigneten Höhe zu bringen. Dementsprechend sind auch die Schraubenbolzen 42 ausreichend bemessen, um die gewünschte Stärke von elastischen Zwischeniagen sowie die geforderte Schienenneigung aufnehmen zu können. Da die Druckverteilungsplatte aus Stahl ebenfalls zur Höhenregulierung dient, ist auch deren übliche Variation der Dicke bei der Bemessung der Länge der Schraubenbolzen zu berücksichtigen.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die gesamte in Fig. 3 dargestellte Baueinheit beginnend mit der Unterlageeinheit 26 bis hin zur Schiene 22 vormontiert werden kann und erst nach dem erfolgten Auflegen auf die Unterkonstruktion 20 gegebenenfalls unter Vorsehen einer Zwischenlage 24 die in Fig. 3 nicht dargestellten Schwellenschrauben 34 diese gesamte Baueinheit mit der Unterkonstruktion 20 fest verbinden. Zusätzlich können die Stützelemente durch eine in den Figuren nicht dargestellte Klipsverbindung mit der Unterlageeinheit verbunden werden. Auf diese Weise- lässt sich der Montageaufwand deutlich verringern.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen
(22) auf einer Uπterkonstruktion (20; 20a, 20b), umfassend je Befestigungspunkt:
zwei Winkel fuhrungselemente (30; 30a, 30b) , die beidseits des Schienenfußes (22a) angeordnet sind;
je ein Stutzelement (28) auf der vom Schienenfuß (22a) abgewandten Seite jedes Winkelfuhrungselements (30; 30a, 30b); sowie
eine ünterlageeinheit (26) , die unter den Wmkelfuhrungselementen (30; 30a, 30b) und Stutzelementen (28) des Befestigungspunktes angeordnet ist und
zwei Schraubenbolzen (42) zur Verspannung von Spannklemmen (32) aufweist, die so angeordnet sind, dass sie sich im Montagezustand durch Offnungen m den Wmkelfuhrungsplatten (30; 30a, 30b) erstrecken.
2. Vorπchtαng nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet., dass die Spannklemmen (32) im Wesentlichen eine W-Form besitzen, deren Mittelschleife (32a) teilweise den Schaft der Schraubenbolzen (42) umgibt und aαf dem Wmkelfuhrungselement (30; 30a, 3OD) IΓ. Anlage ist.
3. Vorrichtung nacn Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend zwei Schwellenschrauben (34) oder
Durchsteckverschraubungen, die jeweils durch eines αer Ξtutzelemente (28) sowie eine Durchgangsoffn^ng (36) m der Ünterlageeinheit (26) mndurchtreten.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (28) eine Befestigungskontur, vorzugsweise einen Klipsmechanismus, aufweisen, der mit einer komplementär geformten Anbringekontur der Ünterlageeinheit (26) zusammenwirkt, um in Vormontagestellung die Stützelemente (28) an der Ünterlageeinheit (26) anzubringen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend Vorsprünge (38) an der Unterlageeinheit (26), die sich in Montagestellung nach oben erstrecken und Anschlagflächen aufweisen zur Anlage an Gegenflächen (40) der Stützelemente jeweils an der von dem Winkelführungselement (30; 30a, 30b) angewandten Seite der Stützelemente (28) .
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenbolzen (42) mit der ünterlageeinheit (26) verschweiße oder auf eine andere Weise fest verbunden sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenbolzen (42) Senkschrauben sind, die in die Unterlageeinheit (26) von der in Montagestellung von den Winkelführungselementen (30; 30a, 30b) abgewandten Seite einsetzbar sind und vorzugsweise mit der Unterlageeinheit zu einer Einheit montiert sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend mindestens eine elastische Zwischenlage (48) zwischen den Wmkelfuhrungselementen (30; 30a, 30b) zur Auflage der Schiene (22) .
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine steife Druckverteilαngsplatte
(46), vorzugsweise aus Metall, die auf die Schraubenbolzen (42) der Unterlageemheit (26) aufsteckbar ist und so gestaltet und dimensioniert ist, dass es s^e sich m einander zugewandte, offene Aufnähmeräume der Wmkelfuhrungselemente (30; 30a, 30b) erstreckt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverteilungsplatte (46) m Längsrichtung der zu Joefestigenden Schiene gesehen einen bereisweise keilförmigen Querschnitt aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wmkelfuhrungselemente (30a, 30b) eines Befestigungspunkts eine unterschiedliche Hone besitzen .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, weiter umfassend eine elastische Zwischenplatte (44) zwischen Druckverteilungsplatte (4.6) und Unterlageemheit (26) .
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Wmkelfuhrungselementen (30; 30a, 30b) vorgesehene Aufnahmerauir durc*i ein m
Vormontageposition offenes U-Profil gebildet ist, und die licαte Hone dieses Aufnähmeraums großer ist als die Gesamtdicke von elastischer Zwiscnenplatte (44) und steifer Druckverteilungsplatte (46) .
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Distanzplatte (54) zwischen einem Winkelführungselement (30; 30a, 30b) und dem benachbarten Stützelement (28) .
15. Eisenbahnschwelle im Weichenbereich mit einer Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
16. Feste Fahrbahn für eine Eisenbahnstrecke, umfassend Träger mit mindestens einer Vorrichtung zur Befestigung von Eisenbahnschienen nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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