WO2012025201A1 - Schienenbefestigungssystem - Google Patents

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WO2012025201A1
WO2012025201A1 PCT/EP2011/004107 EP2011004107W WO2012025201A1 WO 2012025201 A1 WO2012025201 A1 WO 2012025201A1 EP 2011004107 W EP2011004107 W EP 2011004107W WO 2012025201 A1 WO2012025201 A1 WO 2012025201A1
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WO
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rail
fastening system
rail fastening
section
clamp
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/004107
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Buda
Original Assignee
Schwihag Ag
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Publication date
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Priority to ES11748579.7T priority patent/ES2598527T3/es
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    • 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
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
    • E01B9/30—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
    • E01B9/303—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips the clip being a shaped bar
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B26/00—Tracks or track components not covered by any one of the preceding groups
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2205/00—Electrical insulation of railway track parts

Definitions

  • the invention relates to a rail fastening system for frictional-elastic fastening of a rail on a threshold of a track system comprising at least one definable at the threshold with at least one fastener angle guide plate and at least one tensioning clamp, wherein the tensioning clamp in the final assembled state of the rail fastening system with at least a portion of the rail presses and so sets the rail on the threshold.
  • a generic rail fastening is known from DE 34 00 110 C2, wherein a fastening system is disclosed in which the tension of the railway rail by means of the components screw, dowel, angle guide plate and clamp takes place.
  • a tension clamp used, which is arranged in the assembled state between an angle guide plate (retaining plate) and a screw (fastening anchor).
  • the tension clamp has two legs, which are designed as Torsionsiata.
  • the Torsionsschenkel have two parallel adjacent spring bar sections, which are integrally connected by a tensioning portion forming and substantially transversely outwardly bent loop.
  • the assembly can be done by moving the clamp from a pre-assembly (with a tightening of the screw with a torque of about 50 Nm) in the final assembly position. It is important that a simple sliding of the tension clamp by means of a slider without prior release of the (biased with said torque) screw can be done. It is also important here that raising the threshold is not necessary, which would make the assembly much more difficult. Only in this way is automated assembly possible.
  • the rail attachment reaches a high electrical resistance. This is measured between the two rails on a concrete sleeper in the wet state, d. H. the resistance value is measured during a continuous irrigation.
  • the invention is therefore the object of a rail fastening system of the type mentioned in such a way that the requirements described above can be optimally met. Accordingly, a simple and automated installation of the system should be possible, which can be easily adapted to different types of rails. Furthermore, the system should be characterized by a high electrical resistance. The electrical insulation of the system should be ensured under all circumstances. This object is achieved in that between the at least one (end) portion of the tension clamp and the rail an insulating element is arranged.
  • the tension clamp is preferably formed symmetrically to a vertically extending plane which is penetrated vertically by the rail longitudinal axis, wherein two (end) portions of the tension clamp are surrounded by a single insulating element.
  • the tensioning clamp can consist of a bent wire with a circular cross-section, wherein this can have a secant-shaped flattening in the region of the at least one (end) section, wherein the insulating element has at least one receiving section congruent to the shape of the flattened section, preferably two of these sections in FIG opposite end portions of the insulating element.
  • the insulating element is fixed against rotation about the wire axis.
  • the insulation element has a flattening on an outer side, which is adapted to the shape of the surface of the rail foot, wherein the flattening is particularly flat. Then that is the insulating element - mounted on the end portions of the tension clamp - held in position so that said flattening matches the shape of the rail foot on this comes to rest, whereby otherwise the assembly is facilitated.
  • the insulation element may be formed as a one-piece molding.
  • a preferred embodiment provides that it is designed as an injection molded part, wherein this consists of two relatively foldable parts, which are connected to each other via a hinge portion.
  • a film hinge or folding hinge
  • the two hinged to each other Parts may further be equipped with a latching or clip closure, so that they can be connected relative to one another.
  • a recess may be incorporated, which is adapted to the shape of a portion of the tension clamp.
  • the rail fastening system may further comprise an anchoring element fixed in the threshold and cast in particular into the (concrete) material of the sleeper.
  • the fastening element comprise a positive lockable in the anchor element screw and an associated nut.
  • an insulating element is preferably arranged between the threshold and the rail foot. This consists mostly of a flat or flat trained rubber part.
  • the angle guide plate is preferably made of an insulating material, in particular of plastic.
  • the tension clamp may be provided on its upper side with at least one flattening, which the mountability, d. H. facilitates the movement of the tension clamp from the pre-assembly to the final assembly position.
  • the fastening nut is first tightened with a predetermined pre-assembly torque.
  • the tension clamp is moved to the final assembly position; the insulated end of the tension clamp thus comes on the rail foot, so that the rail is fixed on the threshold.
  • Figure 1 is a perspective view of a rail fastening system including threshold and rail for a first rail type (UIC60 rail), the right side, the pre-assembly and left side, the final assembly position is shown.
  • first rail type UICC60 rail
  • FIG. 2 in the illustration of Figure 1, the rail fastening system for a second rail type (U50 rail).
  • Fig. 3a is a perspective view of a tension clamp of the rail fastening system
  • FIG. 3a shows the plan view associated with FIG. 3a
  • FIG. 3c shows the side view associated with FIG. 3a
  • FIG. 4a shows the perspective view of an insulation element in the assembled state
  • FIG. 4b shows the perspective view of the insulation element according to FIG. 4a, seen from another viewing direction;
  • FIG. 4c shows the perspective view of the insulation element according to FIG. 4a in the unfolded state
  • FIG. 5 is a perspective view of an anchor element, which is part of the
  • FIG. 6 is a perspective view of two anchor elements and the rail to be fastened, seen from a low-lying position.
  • Fig. 7a is a perspective view of an angled guide plate of the rail fastening system as seen from a low position
  • Fig. 7b is the perspective view of the angled guide plate of Figure 7a, seen from a higher position.
  • 8a is a plan view of an angle guide plate for a first rail type;
  • Fig. 8b is a plan view of an angled guide plate for a second rail type.
  • Fig. 1 the basic structure of a frictional-elastic rail fastening system 1 for a track system can be seen.
  • the rail 2 must be mounted on a (track) threshold 3 (or a rail underlay plate).
  • the rail 7 is clamped over tension clamps 6 on the track sleeper 3 immovably.
  • the tension of the tensioning clamps 6 and the determination of the components of the rail fastening system usually via a screw-dowel combination.
  • a hook screw-nut combination 4, 4 ', 4 "described in more detail later is provided for this purpose.
  • a rail intermediate layer made of a rubber material is arranged between the rail foot 7 and the track sleeper 3, which can be seen as the insulation element 15 in FIG .
  • the clamps 6 are mounted on the armature insulation on the one hand on existing plastic material angled guide plates 5 on the sill 3 and on the other hand on their the rail foot 7 act on clamping clamp arms 6 'insulation elements 8 (insulator) on.
  • the illustrated rail fastening system 1 is designed such that a permanent electrical insulation of the tensioning clamps 6 with respect to the steel elements of the rail fastening system 1 is ensured.
  • the rail fastening system 1 can be easily preassembled and easily adapted to different rail foot widths.
  • two (or more) rail types with different rail foot widths eg UIC60 and U50
  • UIC60 and U50 are braced on the track sleepers 3 by means of the same tensioning clamps 6 or only one type of tensioning clamp and adapted angle guide plates 5 of different widths.
  • an angle guide plates 5 are thus provided on both sides of the rail 2, which are screwed to the threshold 3, each with a fastening element 4.
  • a pre-assembly position I is shown in the right half of the picture, in which the nut 4 "of the fastener 4 is tightened with a tightening torque of about 50 Nm, that is, not yet properly tightened.
  • the final assembly position II is shown, in which - compared to the right half of the picture - the tension clamp 6 has been moved in a direction of displacement R perpendicular to the rail longitudinal axis L on the rail.
  • a guide bead 21 for the preassembly position I and a guide bead 22 for the final assembly position II can be seen, so that the tension clamp 6 in both of the mentioned positions in FIG defined position is maintained.
  • the nut 4 "on a screw 4 'of the fastener 4 is tightened (with the final torque) (see left half of the figure in Fig. 1).
  • FIGS. 1 and 2 show two different types of rails.
  • Fig. 1 shows the rail type UIC60
  • Fig. 2 shows the rail type U50.
  • Both rail types (and of course others) can be mounted on the threshold with the rail fastening system 1 shown, wherein only different angle guide plates 5 are used (see Fig. 8, which will be explained later). All other elements can be used identically.
  • a tension clamp 6 is shown in various views.
  • the tension clamp 6 is formed symmetrically to a plane which extends vertically and is penetrated vertically by the rail longitudinal axis L.
  • the tension clamp 6 is made of a cross-sectionally round wire.
  • the end portions 6 'of the tension clamp 6 have a flat 9, which is ground edge-shaped.
  • An middle loop 6 "'of the tension clamp has a center section 6", which faces the rail 2 in the mounted state.
  • a flattening 16 is ground, d. H.
  • the essentially W-shaped tensioning clamp 6 (see Fig. 3b) is formed in the region of the U-shaped central loop 6 "'at its upper, the nut 4" side facing the flattening 16.
  • the rail section 7 facing the center portion 6 "of the tension clamp 6 (end portion of the" U ") is additionally bevelled to reduce the height, especially in the pre-assembly of the rail fastening system and falls down from the flattening 16 in the middle loop 6" 'down ( See in particular the two sections of the flattening 16 in Fig. 3c).
  • the insulating element 8 is shown in various views.
  • the insulation element 8 is designed to positively receive the two opposite end portions 6 'of the tension clamp 6 and to electrically insulate them against the rail foot 7.
  • the insulating element 8 consists of a one-piece plastic molded part made of high-strength and highly insulating plastic. It consists of a lower part 8 'and an upper part 8 ", which can be folded relative to one another in the form of a film hinge via a hinge section 12. In the closed position, the upper part 8" can be locked by means of a latching or locking device. Clip closure relative to the lower part 8 'are fixed.
  • the two end portions 6' of the tensioning clamp 6 Before closing the two parts 8 ', 8 ", the two end portions 6' of the tensioning clamp 6 have been inserted into receiving portions 10 of the insulating element 8.
  • the flattened portions 9 of the end portions 6 'of the tensioning clamp 6 find congruent portions 25 in the receiving portions 10, so that the end portions 6 'of the tension clamp 6 are received in an oriented position and - after closing the parts 8', 8 "- fixed.
  • the lower part 8 'of the insulating member 8 is provided with a flat 11, which - aligned to the portion 25 - is arranged so that the insulating member 8 is held in a position such that the flattening 11 after assembly of the tensioning 6 just rests on the rail 7.
  • the insulating element 8 On its underside and thus in the bearing point on the rail foot 7, the insulating element 8 is thus provided with a slightly sloping away from the rail 2 inclined surface 11, the sliding of the tension clamp 6 from the preassembly position I in the final assembly position II on the rail 7 improved sliding allows.
  • the free ends 6 'of the clamping clamp arms are enclosed by the insulating element 8; the insulation element 8 is formed at its two front ends with cylindrical receiving openings 10 in cross-section and therein to the flats 9 of the clamping clamp arms 6 'complementary, straight surfaces 25.
  • an anti-rotation of the insulator is achieved as soon as it is clipped onto the clamping clamp arms 6 '.
  • the assembly of the insulation element 8 at the tension clamp 6 and in particular at its end portions 6 ' is thus possible in a simple manner.
  • the insulating element 8 On its upper side, the insulating element 8 has a recess 13 in the area between the two-sided receiving sections 10.
  • This recess 13 is shaped to fit the contour of the center portion 6 "of the tension clamp 6, that is, the recess 13 can receive the closed end of the center portion 6".
  • the recess 13 constitutes a lower-lying bearing bed for the middle section 6 ", which leads to a reduction in the overall height of the tension clamp isolator unit and thus contributes to reducing the overall height in the preassembled state.
  • FIG. 5 the proposed fastening system is shown in detail, which dispenses with a conventional screw-dowel combination and instead uses a hook-nut-nut combination 4.
  • an anchor element 14 is shown, of which two pieces are required to define a rail 2 on both sides of a threshold 3.
  • the anchor elements 14 are cast in the material of a concrete sleeper and thus firmly connected to the threshold 3.
  • An upper support portion 26 of the anchor member 14 has a receiving groove 17 which is dovetail-shaped.
  • a screw 4 ' (see Fig. 6) are inserted in the horizontal direction, which has at its lower end a base portion 27 which is formed congruent fitting to the receiving groove 17. The screw 4 'is thus positively fixed in the anchor member 14.
  • the angle guide plate 5 On the preassembled unit from above the angle guide plate 5 is placed, as can be seen in Fig. 7.
  • the angle guide plate 5 has a right Eck-shaped recess 18 which is formed to match the cuboid support portion 26. If the angle guide plate 5 placed on the anchor member 14, the base portion 27 of the screw 4 'is accordingly chambered so that the screw 4' can not be removed.
  • An additional support provides a projection 19, which is formed on the angled guide plate 5 and formed so that it can engage in a receptacle 20 of the anchor member 14 (see Fig. 5).
  • the wider track rail angle guide plate 5 (eg, the UIC60 rail type) has a narrower head land 23 than that for a narrower rail foot (eg, the U50 rail type) which defines the angle guide plate 5 on its side toward the rail. Accordingly, the angle guide plate is thus seen slightly shorter in the direction of the rail.
  • a narrower head bridge 23 is present and for a narrower rail foot (U50) according to a wider head restraint 24th

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Abstract

Schienenbefestigungssystem (1) zur kraftschlüssig-elastischen Befestigung einer Schiene (2) auf einer Schwelle (3) einer Gleisanlage, umfassend mindestens eine an der Schwelle (3) mit mindestens einem Befestigungselement (4) festlegbare Winkelführungsplatte (5) und mindestens eine Spannklemme (6), wobei die Spannklemme (6) im endmontierten Zustand des Schienenbefestigungssystems (1) mit mindestens einem Abschnitt (6') auf den Schienenfuß (7) drückt und so die Schiene (2) auf der Schwelle (3) festlegt, wobei zwischen dem mindestens einen Abschnitt (6') der Spannklemme (6) und dem Schienenfuß (7) ein Isolationselement (8) angeordnet ist.

Description

Schienenbefestigungssystem
Die Erfindung betrifft ein Schienenbefestigungssystem zur kraftschlüssig- elastischen Befestigung einer Schiene auf einer Schwelle einer Gleisanlage, umfassend mindestens eine an der Schwelle mit mindestens einem Befestigungselement festlegbare Winkelführungsplatte und mindestens eine Spannklemme, wobei die Spannklemme im endmontierten Zustand des Schienenbefestigungssystems mit mindestens einem Abschnitt auf den Schienenfuß drückt und so die Schiene auf der Schwelle festlegt.
Eine gattungsgemäße Schienenbefestigung ist aus der DE 34 00 110 C2 bekannt, wobei ein Befestigungssystem offenbart wird, bei dem die Verspannung der Eisenbahnschiene mittels der Komponenten Schraube, Dübel, Winkelführungsplatte und Spannklemme erfolgt. Es kommt eine Spannklemme zum Einsatz, die im montierten Zustand zwischen einer Winkelführungsplatte (Halteplatte) und einer Schraube (Befestigungsanker) angeordnet ist. Die Spannklemme weist dabei zwei Schenkel auf, die als Torsionselemente gestaltet sind. Die Torsionsschenkel haben zwei parallel nebeneinander liegende Federstababschnitte, die einstückig durch eine einen Verspannungsabschnitt bildenden und im wesentlichen quer zu ihnen nach außen gebogene Schlaufe in Verbindung stehen.
An ein gattungsgemäßes Schienenbefestigungssystem stellen sich dabei verschiedene Aufgaben:
Zunächst ist es wünschenswert, dass verschiedene Schienentypen (beispielsweise des Typs U 50 und des Typs UIC 60) mit unterschiedlichen Schienen- fußbreiten auf unterschiedlichen Betonschwellentypen mit nur einem Spannklemmtyp verspannt werden können. Die Anpassung kann dabei über verschiedene Winkelführungsplatten erfolgen.
Dann ist es für eine einfache, kostengünstige und sichere Montage des Schienenbefestigungssystems vorteilhaft, wenn die Montage durch Verschiebung der Spannklemme von einer Vormontageposition (mit einer Verspannung der Schraube mit einem Drehmoment von ca. 50 Nm) in die Endmontageposition erfolgen kann. Hierbei ist es wichtig, dass ein einfaches Schieben der Spannklemme mittels eines Schiebers ohne vorheriges Lösen der (mit dem genannten Drehmoment vorgespannten) Schraube erfolgen kann. Wichtig ist hierbei ferner, dass ein Anheben der Schwelle nicht nötig ist, was die Montage wesentlich erschweren würde. Nur so ist eine automatisierte Montage möglich.
Ein weiterer Aspekt ist, dass die Schienenbefestigung einen hohen elektrischen Widerstandswert erreicht. Dieser wird zwischen den beiden Schienen auf einer Betonschwelle im nassen Zustand gemessen, d. h. der Widerstandswert wird während einer Dauerberegnung gemessen.
Die vorbekannten Schienenbefestigungssysteme weisen hinsichtlich dieser Aufgabenfelder noch Schwachstellen auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schienenbefestigungssystem der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die oben beschriebenen Anforderungen optimal erfüllt werden können. Demgemäß soll eine einfache und automatisierte Montage des Systems möglich sein, die sich an verschiedene Schienentypen einfach anpassen lässt. Weiterhin soll sich das System durch einen hohen elektrischen Widerstand auszeichnen. Die elektrische Isolation des Systems soll dabei unter allen Umständen sichergestellt sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem mindestens einen (End-)Abschnitt der Spannklemme und dem Schienenfuß ein Isolationselement angeordnet ist.
Die Spannklemme ist dabei bevorzugt zu einer vertikal verlaufenden Ebene, die von der Schienenlängsachse senkrecht durchsetzt wird, symmetrisch ausgebildet, wobei zwei (End-)Abschnitte der Spannklemme von einem einzigen Isolationselement umgeben sind.
Die Spannklemme kann aus einem gebogenen Draht mit kreisrundem Querschnitt bestehen, wobei dieser im Bereich des mindestens einen (End-)Abschnitts eine sekantenförmig ausgebildete Abflachung aufweisen kann, wobei das Isolationselement mindestens einen der Form des abgeflachten Abschnitts kongruenten Aufnahmeabschnitt aufweist, bevorzugt zwei dieser Abschnitte in voneinander abgewandten Endabschnitten des Isolationselements. Hierdurch wird das Isolationselement um die Drahtachse drehgesichert festgelegt. Dies hat einen besonderen Effekt, wenn weiterbildungsgemäß vorgesehen ist, dass das Isolationselement an einer Außenseite eine Abflachung aufweist, die der Form der Oberfläche des Schienenfußes angepasst ist, wobei die Abflachung insbesondere eben ausgebildet ist. Dann nämlich wird das Isolationselement - auf die Endabschnitte der Spannklemme montiert - so in Position gehalten, dass die genannte Abflachung passend zur Form des Schienenfußes auf diesem zur Anlage kommt, wodurch im übrigen auch die Montage erleichtert wird.
Das Isolationselement kann als einteiliges Formteil ausgebildet sein. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass es als Spritzgießformteil ausgebildet ist, wobei dieses aus zwei relativ zueinander klappbaren Teilen besteht, die über einen Scharnierabschnitt miteinander verbunden sind. Hierbei kommt bevorzugt ein Filmscharnier (bzw. Faltscharnier) zum Einsatz. Die beiden zueinander klappbaren Teile können des weiteren mit einem Rast- oder Clipverschluss ausgestattet sein, so dass sie relativ zueinander verbindbar sind.
In einer Außenseite des Isolationselements kann eine Ausnehmung eingearbeitet sein, die der Form eines Abschnitts der Spannklemme angepasst ist.
Das Schienenbefestigungssystem kann des weiteren ein in der Schwelle festgelegtes, insbesondere in das (Beton-)Material der Schwelle eingegossenes, Ankerelement umfassen. Dabei kann dann das Befestigungselement eine formschlüssig im Ankerelement festlegbare Schraube und eine zugehörige Mutter umfassen. Nach dieser Lösung wird also die übliche und allgemein vorbekannte Festlegung der Schiene an der Schwelle mittels einer Schrauben-Dübel-Kombination durch eine Hakenschraube-Mutter-Kombination ersetzt.
Zwischen der Schwelle und dem Schienenfuß ist bevorzugt ein Isolationselement angeordnet. Dieses besteht zumeist aus einem eben bzw. flächig ausgebildeten Gummiteil. Auch die Winkelführungsplatte besteht vorzugsweise aus einem isolierenden Material, insbesondere aus Kunststoff.
Die Spannklemme kann an ihrer Oberseite mit mindestens einer Abflachung versehen sein, was die Montierbarkeit, d. h. das Verschieben der Spannklemme von der Vormontage- in die Endmontageposition erleichtert.
Mit der vorgeschlagenen Ausbildung des Schienenbefestigungssystems kann erreicht werden, dass ein hoher elektrischer Widerstand zwischen der Schiene und der Schwelle sichergestellt ist, wobei dennoch eine einfache und automatisierbare Montage des Befestigungssystems erfolgen kann.
Bei der Montage wird die Befestigungsmutter zunächst mit einem vorgegebenen Vormontage-Drehmoment angezogen. Durch Verschieben der Spannklemme ho- rizontal und senkrecht zur Längsachse der Schiene wird die Spannklemme in die Endmontageposition bewegt; das isolierte Ende der Spannklemme gelangt so auf den Schienenfuß, so dass die Schiene auf der Schwelle festgelegt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines Schienenbefestigungssystems samt Schwelle und Schiene für einen ersten Schienentyp (UIC60- Schiene), wobei rechtsseitig die Vormontagestellung und linksseitig die Endmontagestellung dargestellt ist;
Fig. 2 in der Darstellung nach Fig. 1 das Schienenbefestigungssystem für einen zweiten Schienentyp (U50-Schiene);
Fig. 3a die perspektivische Ansicht einer Spannklemme des Schienenbefestigungssystems;
Fig. 3a die zu Fig. 3a zugehörige Draufsicht;
Fig. 3c die zu Fig. 3a zugehörige Seitenansicht; Fig. 4a die perspektivische Ansicht eines Isolationselements im zusammengebauten Zustand;
Fig. 4b die perspektivische Ansicht des Isolationselements nach Fig. 4a, aus einer anderen Blickrichtung gesehen;
Fig. 4c die perspektivische Ansicht des Isolationselements nach Fig. 4a im auseinandergeklappten Zustand;
Fig. 5 die perspektivische Ansicht eines Ankerelements, das Bestandteil des
Schienenbefestigungssystems ist;
Fig. 6 die perspektivische Ansicht zweier Ankerelemente und der zu befestigenden Schiene, von einer tiefliegenden Position aus gesehen;
Fig. 7a die perspektivische Ansicht einer Winkelführungsplatte des Schienenbefestigungssystems, von einer tiefliegenden Position aus gesehen;
Fig. 7b die perspektivische Ansicht der Winkelführungsplatte nach Fig. 7a, von einer höherliegenden Position aus gesehen; Fig. 8a die Draufsicht auf eine Winkelführungsplatte für einen ersten Schienentyp; und
Fig. 8b die Draufsicht auf eine Winkelführungsplatte für einen zweiten Schienentyp.
In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines kraftschlüssig-elastischen Schienenbefestigungssystems 1 für eine Gleisanlage zu sehen. Die Schiene 2 muss auf einer (Gleis-)Schwelle 3 (oder einer Schienenunterlagsplatte) befestigt werden. Der Schienenfuß 7 wird dabei über Spannklemmen 6 bewegungssicher auf der Gleisschwelle 3 verspannt. Im Stand der Technik erfolgt bei einem solchen Schienenbefestigungssystem 1 die Verspannung der Spannklemmen 6 und die Festlegung der Bauteile des Schienenbefestigungssystems in der Regel über eine Schraube-Dübel-Kombination. Vorliegend ist hierzu eine später näher beschriebene Hakenschraube-Mutter-Kombination 4, 4', 4" vorgesehen.
Um eine elektrische Isolation der Schiene 2 gegenüber der Gleisschwelle 3 und/oder den Stahlelementen des Schienenbefestigungssystems 1 zu gewährleisten, ist zwischen dem Schienenfuß 7 und der Gleisschwelle 3 eine aus einem Gummimaterial gefertigte Schienenzwischenlage angeordnet, die als Isolationselement 15 in Fig. 1 zu erkennen ist. Die Spannklemmen 6 sind zur Ankerisolierung einerseits über aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Winkelführungsplatten 5 auf der Gleisschwelle 3 gelagert und weisen andererseits an ihren den Schienenfuß 7 beaufschlagenden Spannklemmenarmen 6' Isolationselemente 8 (Isolierkörper) auf. Das dargestellte Schienenbefestigungssystem 1 ist so ausgestaltet, dass eine dauerhafte elektrische Isolation der Spannklemmen 6 gegenüber den Stahlelementen des Schienenbefestigungssystems 1 gewährleistet ist. Ferner ist sichergestellt, dass sich das Schienenbefestigungssystem 1 einfach vormontieren und leicht an unterschiedliche Schienenfußbreiten anpassen lässt. Hierbei werden zwei (oder mehr) Schienentypen mit verschiedenen Schienenfußbreiten (z. B. UIC60 und U50) mittels derselben Spannklemmen 6 bzw. nur eines Spannklemmentyps und daran angepassten, unterschiedlich breiten Winkelführungsplatten 5 auf den Gleisschwellen 3 verspannt.
Für die Halterung der Schiene 2 und namentlich des Schienenfußes 7 sind also beiderseits der Schiene 2 Winkelführungsplatten 5 vorgesehen, die mit je einem Befestigungselement 4 an der Schwelle 3 verschraubt sind. Die kraftschlüssig- elastische Halterung des Schienenfußes 7 erfolgt über die Spannklemme 6, die durch das Befestigungselement 4 mit verspannt wird. In Fig. 1 ist in der rechten Bildhälfte eine Vormontageposition I dargestellt, in der die Mutter 4" des Befestigungselements 4 mit einem Anzugsdrehmoment von ca. 50 Nm angezogen ist, d. h. noch nicht richtig angezogen ist.
In der linken Bildhälfte von Fig. 1 ist indes die Endmontageposition II dargestellt, bei der - im Vergleich mit der rechten Bildhälfte - die Spannklemme 6 in eine Verschieberichtung R senkrecht zur Schienenlängsachse L auf die Schiene zu verschoben wurde. Zu erkennen sind für das von der Schiene 2 abgewandte Ende der Spannklemme 6 - auf der Winkelführungsplatte 5 eingeformt - eine Führungs- sicke 21 für die Vormontageposition I und eine Führungssicke 22 für die Endmontageposition II, so dass die Spannklemme 6 in beiden der genannten Positionen in definierter Lage gehalten wird. In der Endmontageposition wird dann die Mutter 4" auf einer Schraube 4' des Befestigungselements 4 fest (mit dem Enddrehmoment) angezogen (s. linke Bildhälfte in Fig. 1 ). In den Figuren 1 und 2 sind zwei unterschiedliche Schienentypen dargestellt. Fig. 1 zeigt den Schienentyp UIC60, während Fig. 2 den Schienentyp U50 zeigt. Beide Schienentypen (und natürlich auch noch andere) können mit dem dargestellten Schienenbefestigungssystem 1 auf der Schwelle montiert werden, wobei lediglich unterschiedliche Winkelführungsplatten 5 eingesetzt werden (s. hierzu die später erläuterte Fig. 8). Alle anderen Elemente können identisch verwendet werden.
In Fig. 3 ist in verschiedenen Ansichten eine Spannklemme 6 dargestellt. Die Spannklemme 6 ist zu einer Ebene symmetrisch ausgebildet, die vertikal verläuft und von der Schienenlängsachse L senkrecht durchsetzt wird. Die Spannklemme 6 ist aus einem im Querschnitt runden Draht gefertigt. Die Endabschnitte 6' der Spannklemme 6 weisen eine Abflachung 9 auf, die sekantenförmig eingeschliffen ist. Eine Mittelschlaufe 6"' der Spannklemme weist einen Mittenabschnitt 6" auf, der im montierten Zustand der Schiene 2 zugewandt ist.
Auf der Oberseite der Spannklemme 6 ist eine Abflachung 16 eingeschliffen, d. h. die im wesentlichen W-förmig ausgebildete Spannklemme 6 (s. Fig. 3b) ist im Bereich der U-förmig ausgeformten Mittelschlaufe 6"' an ihrer oberen, der Mutter 4" zugewandten Seite mit der Abflachung 16 ausgebildet. Der dem Schienenfuß 7 zugewandte Mittenabschnitt 6" der Spannklemme 6 (Endbereich des„U") ist zur Verringerung der Bauhöhe, insbesondere bei der Vormontage des Schienenbefestigungssystems, zusätzlich abgeschrägt und fällt gegenüber der Abflachung 16 im Bereich der Mittelschlaufe 6"' nach unten ab (s. hierzu insbesondere die beiden Abschnitte der Abflachung 16 in Fig. 3c).
In Fig. 4 ist in verschiedenen Ansichten das Isolationselement 8 dargestellt. Das Isolationselement 8 ist ausgebildet, formschlüssig die beiden sich gegenüberliegenden Endabschnitte 6' der Spannklemme 6 aufzunehmen und diese gegen den Schienenfuß 7 elektrisch zu isolieren. Das Isolationselement 8 besteht aus einem einstückig hergestellten Kunststoff- Formteil aus hochfestem und stark isolierendem Kunststoff. Es besteht aus einem unterem Teil 8' und einem oberen Teil 8", die über einen Scharnierabschnitt 12 in Form eines Filmscharniers relativ zu einander geklappt werden können. In der geschlossenen Stellung kann das obere Teil 8" mittels eines nicht näher dargestellten Rast- bzw. Clipverschlusses relativ zum unteren Teil 8' fixiert werden. Vor dem Schließen der beiden Teile 8', 8" sind die beiden Endabschnitte 6' der Spannklemme 6 in Aufnahmeabschnitte 10 des Isolationselements 8 eingelegt worden. Die Abflachungen 9 der Endabschnitte 6' der Spannklemme 6 finden kongruente Abschnitte 25 in den Aufnahmeabschnitten 10, so dass die Endabschnitte 6' der Spannklemme 6 in einer orientierten Lage aufgenommen und - nach Schließen der Teile 8', 8" - fixiert werden.
An der Unterseite ist das untere Teil 8' des Isolationselements 8 mit einer Abflachung 11 versehen, die - ausgerichtet zum Abschnitt 25 - so angeordnet ist, dass das Isolationselement 8 in einer solchen Lage gehalten wird, dass die Abflachung 11 nach der Montage der Spannklemme 6 eben auf dem Schienenfuß 7 aufliegt. Auf seiner Unterseite und damit im Auflagerpunkt auf dem Schienenfuß 7 ist das Isolationselement 8 also mit einer von der Schiene 2 weg leicht abfallenden Schrägfläche 11 versehen, die beim Verschieben der Spannklemme 6 von der Vormontagestellung I in die Endmontagestellung II auf den Schienenfuß 7 eine verbesserte Gleitfähigkeit ermöglicht.
Die freien Enden 6' der Spannklemmenarme werden von dem Isolationselement 8 eingeschlossen; das Isolationselement 8 ist dazu an seinen beiden Stirnenden mit im Querschnitt zylindrischen Aufnahmeöffnungen 10 und darin zu den Abflachungen 9 der Spannklemmenarme 6' komplementären, geraden Flächen 25 ausgebildet. Somit wird eine Verdrehsicherung des Isolators erreicht, sobald er auf die Spannklemmenarme 6' aufgeclipst wird. Die Montage des Isolationselements 8 an der Spannklemme 6 und insbesondere an deren Endabschnitten 6' ist damit in einfacher Weise möglich.
Auf seiner Oberseite weist das Isolationselement 8 in dem Bereich zwischen den beidseitigen Aufnahmeabschnitten 10 eine Ausnehmung 13 auf. Diese Ausnehmung 13 ist so ausgeformt, dass sie zur Kontur des Mittenabschnitts 6" der Spannklemme 6 passt, d. h. die Ausnehmung 13 kann das geschlossene Ende des Mittenabschnitts 6" aufnehmen. Die Ausnehmung 13 stellt insofern ein tiefer liegendes Lagerbett für den Mittenabschnitt 6" dar, was zur Verringerung der Bauhöhe der Spannklemmen-Isolatoreinheit führt und damit einhergehend zur Verminderung der Bauhöhe im vormontierten Zustand beiträgt. Dies wiederum erleichtert die automatische Montage der Spannklemmen 6 mittels Einbauzügen.
In den Figuren 5, 6 und 7 ist das vorgeschlagene Befestigungssystem näher dargestellt, das auf eine gebräuchliche Schraube-Dübel-Kombination verzichtet und statt dessen eine Hakenschraube-Mutter-Kombination 4 einsetzt. In Fig. 5 ist ein Ankerelement 14 dargestellt, von denen zwei Stück benötigt werden, um eine Schiene 2 beidseitig an einer Schwelle 3 festzulegen. Die Ankerelemente 14 sind dabei in das Material einer Betonschwelle eingegossen und somit fest mit der Schwelle 3 verbunden.
Ein oberer Trägerbereich 26 des Ankerelements 14 weist eine Aufnahmenut 17 auf, die schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist. In diese Aufnahmenut 17 kann eine Schraube 4' (s. Fig. 6) in horizontale Richtung eingeschoben werden, die an ihrem unteren Ende einen Sockelabschnitt 27 aufweist, der kongruent passend zur Aufnahmenut 17 ausgebildet ist. Die Schraube 4' ist damit formschlüssig im Ankerelement 14 festgelegt.
Auf die so vormontierte Einheit wird von oben die Winkelführungsplatte 5 aufgesetzt, wie sie in Fig. 7 zu sehen ist. Die Winkelführungsplatte 5 weist eine recht- eckförmige Ausnehmung 18 auf, die passend zum quaderförmigen Trägerbereich 26 ausgebildet ist. Wird die Winkelführungsplatte 5 auf dem Ankerelement 14 platziert, wird demgemäß der Sockelabschnitt 27 der Schraube 4' eingekammert, so dass die Schraube 4' nicht mehr entfernt werden kann. Eine zusätzliche Halterung liefert ein Vorsprung 19, der an der Winkelführungsplatte 5 angeformt und so ausgebildet ist, dass er in eine Aufnahme 20 des Ankerelements 14 (s. Fig. 5) eingreifen kann.
In Fig. 8 ist zu sehen, dass zwei unterschiedlich dimensionierte Winkelführungsplatten 5 und 5' eingesetzt werden können, um unterschiedliche Kopfstege 23 bzw. 24 zu realisieren, was es ermöglicht, unterschiedliche Schienen 2 und 2' (s. Figuren 1 und 2) zu fixieren, bei ansonsten identischen Komponenten des Schienenbefestigungssystems 1.
Die Winkelführungsplatte 5 für einen breiteren Schienenfuß (z. B. des Schienentyps UIC60) weist gegenüber derjenigen für einen schmaleren Schienenfuß (z. B. des Schienentyps U50) einen schmaleren Kopfsteg 23 auf, der die Winkelführungsplatte 5 an ihrer Seite zur Schiene hin begrenzt. Demgemäß ist die Winkelführungsplatte somit in Richtung auf die Schiene gesehen etwas kürzer. Für den breiteren Schienenfuß (UIC60) ist also ein schmalerer Kopfsteg 23 vorhanden und für einen schmaleren Schienenfuß (U50) entsprechend ein breiterer Kopfsteg 24.
Bezugszeichenliste:
Schienenbefestigungssystem
Schiene
' Schiene
Schwelle
Befestigungselement (Hakenschraube-Mutter-Kombination) ' Schraube (Hakenschraube)
" Mutter
Winkelführungsplatte
' Winkelführungsplatte
Spannklemme
' Abschnitt (Endabschnitt) der Spannklemme
" Abschnitt (Mittenabschnitt) der Spannklemme
'" Mittelschlaufe der Spannklemme
Schienenfuß
Isolationselement
' Teil des Isolationselements
" Teil des Isolationselements
Abflachung
0 Aufnahmeabschnitt
1 Abflachung
2 Scharnierabschnitt
3 Ausnehmung
4 Ankerelement
5 Isolationselement
6 Abflachung
7 Aufnahmenut (schwalbenschwanzförmig) 18 Ausnehmung (rechteckförmig)
19 Vorsprung
0 Aufnahme für Vorsprung 1 Führungssicke Endmontage
22 Führungssicke Vormontage 3 schmaler Kopfsteg
24 breiter Kopfsteg
25 Abschnitt
26 Trägerbereich
27 Sockelabschnitt
L Schienenlängsachse
R Verschieberichtung
i Vormontageposition
II Endmontageposition

Claims

Patentansprüche
1. Schienenbefestigungssystem (1 ) zur kraftschlüssig-elastischen Befestigung einer Schiene (2) auf einer Schwelle (3) einer Gleisanlage, umfassend mindestens eine an der Schwelle (3) mit mindestens einem Befestigungselement (4) festlegbare Winkelführungsplatte (5) und mindestens eine Spannklemme (6), wobei die Spannklemme (6) im endmontierten Zustand des Schienenbefestigungssystems (1) mit mindestens einem Abschnitt (6') auf den Schienenfuß (7) drückt und so die Schiene (2) auf der Schwelle (3) festlegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem mindestens einen Abschnitt (6') der Spannklemme (6) und dem Schienenfuß (7) ein Isolationselement (8) angeordnet ist.
2. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannklemme (6) zu einer vertikal verlaufenden Ebene, die von der Schienenlängsachse (L) senkrecht durchsetzt wird, symmetrisch ausgebildet ist, wobei zwei Abschnitte (6') der Spannklemme (6) von einem Isolationselement (8) umgeben sind.
3. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannklemme (6) aus einem gebogenen Draht mit kreisrundem Querschnitt besteht, wobei dieser im Bereich des mindestens einen Abschnitts (6') eine sekantenförmig ausgebildete Abflachung (9) aufweist, wobei das Isolationselement (8) mindestens einen der Form des abgeflachten Abschnitts (6') kongruenten Aufnahmeabschnitt (10) aufweist.
4. Schienenbefestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Isolationselement (8) an einer Außenseite eine Abflachung (11 ) aufweist, die der Form der Oberfläche des Schienenfußes (7) angepasst ist, wobei die Abflachung (11 ) insbesondere eben ausgebildet ist.
5. Schienenbefestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Isolationselement (8) als einteiliges Formteil ausgebildet ist.
6. Schienenbefestigungssystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Isolationselement (8) als Spritzgießformteil ausgebildet ist, wobei dieses vorzugsweise aus zwei relativ zueinander klappbaren Teilen (8', 8") besteht, die miteinander über einen Scharnierabschnitt (12), insbesondere über ein Filmscharnier, miteinander verbunden sind, wobei die beiden zueinander klappbaren Teile (8', 8") vorzugsweise mit einem Rast- oder Clipver- schluss relativ zueinander verbindbar sind.
7. Schienenbefestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einer Außenseite des Isolationselements (8) eine Ausnehmung (13) eingearbeitet ist, die der Form eines Abschnitts (6") der Spannklemme (6) angepasst ist.
8. Schienenbefestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass es ein in der Schwelle (3) festgelegtes, insbesondere in das Material der Schwelle (3) eingegossenes, Ankerelement (14) umfasst, wobei das Befestigungselement (4) eine formschlüssig im Ankerelement (14) festlegbare Schraube (4') und eine zugehörige Mutter (4") umfasst.
9. Schienenbefestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Schwelle (3) und dem Schienenfuß (7) ein Isolationselement (15) angeordnet ist, wobei das Isolationselement (15) bevorzugt aus Gummi besteht, wobei die Winkelführungsplatte (5) vorzugsweise aus einem isolierenden Material, insbesondere aus Kunststoff, besteht.
10. Schienenbefestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannklemme (6) an ihrer Oberseite mit mindestens einer Abflachung (16) versehen ist.
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