WO2013117325A1 - Gleisabschnitt für eine schiene sowie verfahren zur erhöhung der elastischen lagerung - Google Patents
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- WO2013117325A1 WO2013117325A1 PCT/EP2013/000350 EP2013000350W WO2013117325A1 WO 2013117325 A1 WO2013117325 A1 WO 2013117325A1 EP 2013000350 W EP2013000350 W EP 2013000350W WO 2013117325 A1 WO2013117325 A1 WO 2013117325A1
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- frog
- support
- recess
- elastic element
- track section
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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
- E01B7/00—Switches; Crossings
- E01B7/10—Frogs
- E01B7/12—Fixed frogs made of one part or composite
Definitions
- the invention relates to a track portion comprising a support, such as a threshold or ribbed plate, and a heart with a foot portion which is supported on at least one arranged between the foot portion and the support element, wherein at unloaded core surface of the support and running surface of the heart Have a distance x.
- the invention also relates to a method for modifying elastic properties of a track section, comprising a core of a height H supported by at least one element on a support, the running surface of which has a distance x from the top of the support.
- the bearing can be designed as a spring system with an overall characteristic with a bent course.
- an elastic layer can be mounted on the rail foot which has different elasticities along the rail running direction.
- a ribbed plate is supported on an elastic intermediate layer, the spring stiffness of which can be varied so as to increase the total contact surface of the intermediate layer with increasing angle ⁇ starting from the central axis of a rail section.
- a sliding chair according to DD-A-297 475 has sliding parts made of plastic, which are arranged in recesses of the sliding chair.
- the frog point is movable relative to the rails and perpendicular to the treads to form a controlled embossing area.
- a spring-moving centerpiece can be taken from EP-A-548 734, wherein a frog block is supported via a sliding plate on an elastic intermediate layer.
- Rigid heart pieces in which the frog point is not side-adjustable to the wing rails associated therewith, but in particular via food pieces with these are usually supported via an intermediate position on a support such as threshold or ribbed plate.
- Corresponding constructions have the disadvantage that strong loads occur during the overflow of the core, that is in the wheel overflow from the wing rail to the frog tip, which can cause considerable surface damage.
- elastic elements could be arranged below the heart.
- the height of the core would change in the track with the result that significant replacement work such as plugging the switch would be required to adjust the height of the surrounding areas around the core. This means that immediate interchangeability of the core would not be possible for an existing threshold set.
- the object of the present invention is to develop a track section having a centerpiece in such a way that the loads in the Transition region between wing rail and frog point reduced and thus surface damage largely avoided or reduced.
- elastic properties of a track part comprising a centerpiece should be able to be changed without difficulty, so that additional work on the track, in particular plugging of the switch for a possible height adjustment, is avoided.
- the invention essentially provides that the element is an elastic element with a spring characteristic and extends partially in at least one recess of the support and / or the foot portion and has a thickness and elasticity such that at unloaded heart of the distance x is unchanged.
- a heart reconstruction is proposed in which an elastic bearing is integrated into the heart without the height of the heart being changed.
- the integrated directly into the heart elastic element can thus have a greater thickness than the existing intermediate layer, whereby a larger recess is possible and thus the impact-like transition between wing rail and frog tip is avoided or greatly reduced, which can lead to surface damage.
- the structural height of the rigid core is not changed, since the elastic element preferably extends within or partially within the core, starting from the bottom thereof.
- the elastic element may also extend in regions in the support such as ribbed plate, and preferably starting from the heart-facing surface.
- both in the bottom of the heart and in the facing top of the support one or more preferably provide into one another passing recesses in which the elastic element or portions thereof are arranged.
- the entire elasticity of the elastic element or of its sections is chosen such that the unloaded core is spaced by the elastic element to the support, as is the case in conventional constructions with the usual documents between the core and support.
- the invention therefore also makes reference to a method for changing elastic properties of a track section, comprising a centerpiece of a height H supported by at least one element on a support, the running surface of which faces the top of the support at a distance x, which is the centerpiece be replaced by a second core of the same height H with a recess in the support side extending region and the element by a partially extending in the recess elastic element whose elasticity and thickness are set so that the distance x remains unchanged.
- Core pieces with integrated elasticity can be constructed in cast version, regardless of the core material used, such as carbon steel (HSH), bainite or manganese steel. Significant extensions of the lay times arise in the track, so that any additional manufacturing effort is compensated for due to the formation of the recesses on the underside of the frog.
- the core piece virtually has its inherent elasticity in that at least one elastic element is incorporated in the core piece, which extends inside the core piece and over the underside of the foot.
- the elastic element which can be composed of sections, can be inserted into recesses, such as pockets, which should run within the foot area.
- the elastic element runs only partially within the heart without changes to the support done.
- an elastic element which extends in the longitudinal direction of the heart and has a changing in the longitudinal direction spring stiffness such that in the transition region between the frog point and wing rail, the lowering of the elastic element greater than in adjacent Areas is.
- Fig. 1 is a side view of a centerpiece with spring characteristic of an elastic
- FIG. 2 shows a first embodiment of a centerpiece shown in section
- Fig. 3 shows a variant of the first exemplary embodiment
- Fig. 4 shows a second embodiment of a center piece shown in section.
- FIGs. 2 to 4 in which like reference numerals are used for like elements, cross-sectional views of a rigid core 10, 10 ', 100 are shown, in front of the frog overflow, the area in which a wheel of a rail vehicle bridges the gap a frog tip 16 and wing rails 12, 14 and the core 10, 100 passes through.
- the frog tip 16 via food pieces 18, 20 or equivalent elements with respect to the wing rails 12, 14 are supported.
- the wing rails 12, 14, the lining pieces 18, 20 and the frog tip 16 are penetrated by a screw.
- These constructive measures should be ensured that a lateral adjustability of the frog point to the wing rails is omitted.
- it should be ensured that a relative movement between the frog point perpendicular to the running surface of the frog is prevented or substantially prevented.
- the core 10, 10 ', 100 can then be connected in the usual way via clamps 25, 27 directly to a support such as concrete sleeper 24 or a ribbed plate 26.
- an intermediate layer runs between the upper side of the support, such as the concrete sleeper 24 and the ribbed plate 26, the thickness of z. B. may have 6 mm.
- the intermediate layer extends below the feet 17, 19 of the wing rails 12, 14 and the foot region of the frog tip 16.
- the intermediate layer is usually a plastic element that is basically rigid, but - like any material - one has some compliance. Therefore, in the broadest sense, a corresponding intermediate layer may also be referred to as an elastic element. Due to the great rigidity of corresponding documents occur shock-like loads in the transition region between the wing rail and frog point in an extent that can lead to surface damage.
- the core 10 has a height H, which corresponds to the usual construction.
- the underside 33 of the frog point 16 runs at the same height as the bottom-side boundary 13, 15 of the recess 28 in the feet 17, 19 of the wing rails 12, 14.
- the heart 10 on the Threshold 24 and the ribbed plate 26 in the usual way Clamps 25, 27 secured, which are supported on the facing edge portions of the feet 17, 19 of the wing rails 12, 14.
- the recess 26 is spaced from the respective outer longitudinal edge of the foot portion of the heart 10th
- the frog point 10 'of the embodiment of Fig. 3 differs from that of Fig. 2 in that the frog point 16 extends below the bottom of the underside of the feet 17, 19 of the wing rails 12, 14, as is the case with conventional constructions is.
- Both in the feet 17, 19 of the wing rails 12, 14 and in the frog tip 16 recesses 50, 52, 54 are formed, in each of which an elastic element 56, 58, 60 is used to achieve the elasticity of the invention, without the Overall height of the core and the distance between the top of the support 26 and travel surface of the wing rails 12, 14 compared to constructions in which the core rests on a substantially rigid base, is changed.
- the sections 56, 58, 60 thus form the elastic element which is to be compared with the element 30 of FIG.
- FIG. 4 differs from that of FIGS. 2 and 3 in that in the support of the core 100, ie in the embodiment in the ribbed plate 26 below the core 100, a recess 128 is provided, into which an elastic member 130th is introduced, which protrudes over the top 34 of the rib plate 26 in a circumference and has an elasticity such that when fixed on the elastic member 130 via the clamps 25, 27 fixed but unloaded core 100, the distance between the top 26 of the rib plate 26 and
- the running surface 36, 38 corresponds to the wing rails 12, 14 in accordance with conventional constructions, in which a frog is arranged on a "stiff" intermediate layer it alone requires that in the embodiment of the rib plate 26 made is exchanged.
- a recess is provided for the resilient mounting of a centerpiece in both the support and the ribbed plate 26 and in the underside of the frog 100, wherein in the recesses an elastic element according to the teaching of the invention extends, which has a thickness and elasticity such that the distance x between the upper side of the support such as the ribbed plate 26 and the running surfaces 36, 38 of the wing rails 12, 14 is not changed in comparison to known constructions. Measures on the track itself are therefore not required to elastically store the core to the desired extent.
- the recess in the support such as the ribbed plate 26 and the recess in the underside of the frog 100, should be associated with one another such that the resilient element extends from the recess in the support to the recess in the underside of the frog 100.
- FIG. 1 shows a further inventive feature in that the elastic element 30, 130 varies in the longitudinal direction of the frog 10, 10 ', 100 with respect to the elasticity such that in the wheel overflow region, ie in the transition between wing rail 12, 14 and frog tip 16 the largest depression is made possible. This additionally protects the heart 10, 10 ', 100.
- FIG. 1 shows a side view of the frog 10, 10 ', 100.
- the stiffness of the elastic element should be such that there is a stiffness between 50 kN / mm and 70 kN / mm at the beginning and at the end of the core. In the transition region between the frog tip 16 and the wing rails 12, 14, the stiffness should be 5 kN / mm to 20 kN / mm.
- Suitable materials for the elastic element are all elastomers, in particular rubber and polyurethane in question. Regardless of this, the elastic element should be dimensioned such that at unloaded center piece this has to the surface of the support a distance which is achieved in the prior art by the substantially inherently rigid pad. This distance is according to the prior art in about 6 mm.
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleisabschnitt umfassend eine Schwelle (24) und ein Herzstück (10) mit einem Fußabschnitt, der auf zumindest einem zwischen dem Fußabschnitt und der Schwelle angeordneten Element abgestützt ist, wobei bei unbelastetem Herzstück Oberfläche der Abstützung und Fahrfläche des Herzstücks einen Abstand x aufweisen. Um die Belastungen im Übergangsbereich zwischen Flügelschiene (12, 14) und Herzstückspitze (16) des Herzstücks zu reduzieren und somit Oberflächenbeschädigungen weitgehend zu vermeiden bzw. zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass das Element ein elastisches Element (30) mit einer Federkennlinie ist und sich bereichsweise in zumindest einer Aussparung (28) der Schwelle und/oder des Fußabschnitts erstreckt und eine Dicke und Elastizität derart aufweist, dass bei unbelastetem Herzstück der Abstand x unverändert ist.
Description
Beschreibung
Gleisabschnitt für eine Schiene sowie Verfahren zur Erhöhung der elastischen Lagerung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleisabschnitt umfassend eine Abstützung, wie Schwelle oder Rippenplatte, und ein Herzstück mit einem Fußabschnitt, der auf zumindest einem zwischen dem Fußabschnitt und der Abstützung angeordneten Element abgestützt ist, wobei bei unbelastetem Herzstück Oberfläche der Abstützung und Fahrfläche des Herzstücks einen Abstand x aufweisen. Auch nimmt die Erfindung Bezug auf ein Verfahren zur Veränderung elastischer Eigenschaften eines Gleisabschnitts, umfassend ein über zumindest ein Element auf einer Abstützung abgestütztes Herzstück einer Bauhöhe H, dessen Fahrfläche zur Oberseite der Abstützung einen Abstand x aufweist.
Um einen Gleisabschnitt elastisch zu lagern, ist es bekannt, zwischen einer Schienenbefestigung wie Rippenplatte und einem Gleisabschnitt eine elastische Zwischenlage anzuordnen. Dabei kann nach der EP-B-0 666 938 die Lagerung als Federsystem mit einer Gesamtkennlinie mit geknicktem Verlauf ausgebildet sein.
Um eine kontinuierliche elastische Lagerung von Straßenbahnschienen zu ermöglichen, ist nach der DE-U-20 2009 001 787 am Schienenfuß eine elastische Lage montierbar, die unterschiedliche Elastizitäten entlang der Schienenverlaufsrichtung aufweist.
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Nach der EP-B-0 285 363 ist eine Rippenplatte auf einer elastischen Zwischenlage abgestützt, deren Federsteifigkeit derart aufstandskraftabhängig veränderbar ist, dass die Gesamtauflagefläche der Zwischenlage mit zunehmenden Winkel α ausgehend von der Mittelachse eines Schienenabschnitts kontinuierlich zunimmt.
Ein Gleitstuhl nach der DD-A-297 475 weist Gleitteile aus Kunststoff auf, die in Ausnehmungen des Gleitstuhls angeordnet sind.
Aus der DE-A-37 08 233 ist ein Herzstück für Weichen bekannt. Die Herzstückspitze ist relativ zu den Schienen und senkrecht zu den Laufflächen bewegbar, um einen kontrolliert ausgeprägten Ubergabebereich auszubilden.
Ein federbewegliches Herzstück ist der EP-A-548 734 zu entnehmen, wobei ein Herzstückblock über eine Gleitplatte auf einer elastischen Zwischenlage abgestützt ist.
Starre Herzstücke, bei denen die Herzstückspitze nicht zu den dieser zugeordneten Flügelschienen seitenverstellbar, sondern insbesondere über Futterstücke mit diesen verbunden ist, sind üblicherweise über eine Zwischenlage auf einer Abstützung wie Schwelle oder Rippenplatte abgestützt. Entsprechende Konstruktionen zeigen den Nachteil, dass beim Herzstücküberlauf, also im Radüberlauf von Flügelschiene zur Herzstückspitze, starke Belastungen auftreten, die erhebliche Oberflächenbeschädigungen hervorrufen können. Um dies zu reduzieren, könnten unterhalb des Herzstücks elastische Elemente angeordnet werden. Hierdurch bedingt würde sich jedoch die Höhe des Herzstücks im Gleis ändern mit der Folge, dass erhebliche Austauscharbeiten wie Stopfen der Weiche zur Höhenanpassung der umgebenden Bereiche um das Herzstück erforderlich wären. Dies bedeutet, dass eine unmittelbare Austauschbarkeit des Herzstücks für einen bestehenden Schwellensatz nicht möglich wäre.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen ein Herzstück aufweisenden Gleisabschnitt derart weiterzubilden, dass die Belastungen im
Übergangsbereich zwischen Flügelschiene und Herzstückspitze reduziert und somit Oberflächenbeschädigungen weitgehend vermieden bzw. reduziert werden. Nach einem weiteren Aspekt sollen elastische Eigenschaften eines ein Herzstück umfassenden Gleisteils problemlos geändert werden können, so dass zusätzliche Arbeiten am Gleis, insbesondere ein Stopfen der Weiche für eine etwaige Höhenanpassung vermieden werden.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung im Wesentlichen vor, dass das Element ein elastisches Element mit einer Federkennlinie ist und sich bereichsweise in zumindest einer Aussparung der Abstützung und/oder des Fußabschnitts erstreckt und eine Dicke und Elastizität derart aufweist, dass bei unbelastetem Herzstück der Abstand x unverändert ist.
Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, dass nur in der Abstützung oder nur in dem Fußabschnitt oder sowohl in dem Fußabschnitt als auch in der Abstützung zumindest eine Aussparung vorgesehen ist, von der das elastische Element ausgeht.
Erfindungsgemäß wird eine Herzsrückkonstruktion vorgeschlagen, bei der eine elastische Lagerung in das Herzstück integriert wird, ohne dass die Bauhöhe des Herzstücks verändert wird. Das unmittelbar in das Herzstück integrierte elastische Element kann somit eine größere Dicke als die vorhandene Zwischenlage aufweisen, wodurch eine größere Einsenkung möglich wird und somit der stoßartige Übergang zwischen Flügelschiene und Herzstückspitze vermieden bzw. stark reduziert wird, der zu Oberflächenschädigungen führen kann.
Ungeachtet der größeren Dicke des elastischen Elementes wird die Bauhöhe des starren Herzstücks nicht verändert, da sich das elastische Element vorzugsweise innerhalb bzw. teilweise innerhalb des Herzstücks - ausgehend von dessen Unterseite - erstreckt. Das elastische Element kann jedoch auch bereichsweise in der Abstützung wie Rippenplatte, und zwar vorzugsweise ausgehend von der dem Herzstück zugewandten Fläche verlaufen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, sowohl in der Unterseite des Herzstücks als in der zugewandten Oberseite der Abstützung eine oder mehrere
vorzugsweise ineinander übergehende Aussparungen vorzusehen, in denen das elastische Element bzw. Abschnitte von diesem angeordnet sind. Die gesamte Elastizität des elastischen Elementes bzw. von dessen Abschnitten ist dabei derart gewählt, dass das unbelastete Herzstück durch das elastische Element zu der Abstützung so beabstandet ist, wie dies bei herkömmlichen Konstruktionen mit den üblichen Unterlagen zwischen Herzstück und Abstützung der Fall ist. Somit bedarf es Änderungen weder an der Befestigung noch Arbeiten an den das Herzstück umgebenden Bereichen. Vielmehr ist eine unmittelbare Austauschbarkeit eines erfindungsgemäß weitergebildeten Herzstücks mit einem unmittelbar auf einer im Wesentlichen steifen Unterlage abgestützten Herzstücks möglich.
Die Erfindung nimmt daher auch Bezug auf ein Verfahren zur Veränderung elastischer Eigenschaften eines Gleisabschnitts, umfassend ein über zumindest ein Element auf einer Abstützung abgestütztes Herzstück einer Bauhöhe H, dessen Fahrfläche zur Oberseite der Abstützung einen Abstand x aufweist, das sich dadurch auszeichnet, dass das Herzstück durch ein zweites Herzstück gleicher Bauhöhe H mit einer Aussparung in abstützungsseitig verlaufendem Bereich und das Element durch ein sich bereichsweise in der Aussparung erstreckendes elastisches Element ausgetauscht werden, dessen Elastizität und Dicke derart festgelegt werden, dass der Abstand x unverändert bleibt.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre bleiben Bauhöhe und Befestigungselemente zur Unterlage wie Schwelle oder Rippenplatte unverändert. Somit ist bei Herzstücken auf Rippenplatten oder bei Herzstücken-Direktauflage (W-Befestigung) eine absolute Austauschbarkeit bei vorhandenen Anordnungen wie Schwellensätzen gesichert.
Erfindungsgemäße Herzstücke mit integrierter Elastizität können unabhängig von den verwendeten Herzstückmaterialien wie C-Stahl (HSH), Bainit oder Manganstahl in Gussausführung gebaut werden. Es ergeben sich im Gleis deutliche Verlängerungen der Liegezeiten, so dass etwaiger zusätzlicher Herstellungsaufwand aufgrund der Ausbildung der Ausnehmungen an der Unterseite des Herzstücks kompensiert wird.
Erfindungsgemäß weist das Herzstück quasi eine Eigenelastizität dadurch auf, dass in das Herzstück zumindest ein elastisches Element eingebaut ist, das sich innerhalb des Herzstücks und über dessen Fußunterseite hinaus erstreckt. Dabei ist das elastische Element, das sich aus Abschnitten zusammensetzen kann, in Aussparungen wie Taschen einsetzbar, die innerhalb des Fußbereichs verlaufen sollten.
Besteht die Möglichkeit, das elastische Element sowohl bereichsweise innerhalb der Unterseite des Herzstücks als auch bereichsweise in der unterhalb des Herzstücks verlaufenden Abstützung anzuordnen, um eine Elastizität zur Verfügung zu stellen, die den stoßartigen Ubergang zwischen Flügelschiene und Herzstückspitze vermeidet bzw. reduziert, so ist bevorzugterweise vorgesehen, dass das elastische Element ausschließlich bereichsweise innerhalb des Herzstücks verläuft, ohne dass Veränderungen an der Abstützung erfolgen.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als elastisches Element ein solches verwendet wird, das sich in Längsrichtung des Herzstücks erstreckt und eine sich in der Längsrichtung ändernde Federsteifigkeit derart aufweist, dass im Ubergangsbereich zwischen Herzstückspitze und Flügelschiene die Absenkung des elastischen Elements größer als in angrenzenden Bereichen ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre ist eine größere Einsenkung des Herzstückes im Vergleich zu denjenigen mit üblichen Zwischenlagen erreichbar. Im Vergleich zu einer Zwischenlage ist eine größere Bauhöhe des elastischen Elements wie Elastomers und damit eine größere Einsenkung gegeben, ohne dass der Einbau des Herzstücks selbst verändert wird.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Herzstücks mit Federkennlinie eines elastischen
Einsatzes,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines im Schnitt dargestellten Herzstücks,
Fig. 3 eine Variante des ersten Ausfuhrungsbeispiels und
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines im Schnitt dargestellten Herzstücks.
In den Fig. 2 bis 4, in denen für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden, sind Querschnittdarstellungen eines starren Herzstückes 10, 10', 100 dargestellt, und zwar vor dem Herzstücküberlauf, also dem Bereich, in dem ein Rad eines Schienenfahrzeugs die Lücke zwischen einer Herzstückspitze 16 und Flügelschienen 12, 14 und des Herzstücks 10, 100 durchfährt.
Bei den starren Herzstücken 10, 10', 100 ist die Herzstückspitze 16 über Futterstücke 18, 20 oder gleichwirkenden Elementen gegenüber den Flügel schienen 12, 14 abgestützt. Gleichzeitig sind die Flügelschienen 12, 14, die Futterstücke 18, 20 und Herzstückspitze 16 von einer Schraube durchsetzt. Durch diese konstruktiven Maßnahmen soll sichergestellt werden, dass eine seitliche Verstellbarkeit der Herzstückspitze zu den Flügel schienen unterbleibt. Gleichzeitig soll sichergestellt werden, dass eine Relativbewegung zwischen Herzstückspitze senkrecht zur Fahrfläche des Herzstücks unterbunden oder im Wesentlichen unterbunden wird. Es findet sich folglich eine prinzipielle Konstruktion, wie diese der WO-A-94/02683 zu entnehmen ist. Das Herzstück 10, 10', 100 kann sodann in üblicher Weise über Spannklemmen 25, 27 unmittelbar mit einer Abstützung wie Betonschwelle 24 oder einer Rippenplatte 26 verbunden werden.
Bei starren Herzstücken nach dem Stand der Technik verläuft zwischen der Oberseite der Abstützung wie der Betonschwelle 24 und der Rippenplatte 26 eine Zwischenlage,
die eine Dicke von z. B. 6 mm aufweisen kann. Die Zwischenlage erstreckt sich unterhalb der Füße 17, 19 der Flügelschienen 12, 14 und des Fußbereichs der Herzstückspitze 16. Bei der Zwischenlage handelt es sich üblicherweise um ein aus Kunststoff bestehendes Element, das dem Grunde nach starr ist, jedoch - wie jedes Material - eine gewisse Nachgiebigkeit aufweist. Daher kann im weitesten Sinne eine entsprechende Zwischenlage auch als elastisches Element bezeichnet werden. Aufgrund der großen Steifigkeit entsprechender Unterlagen treten stoßartige Belastungen im Ubergangsbereich zwischen Flügelschiene und Herzstückspitze in einem Umfang auf, die zu Oberflächenbeschädigungen führen können.
Um erfindungsgemäß Herzstücke 10, 10', 100 im gewünschten Umfang elastisch zu lagern, um also den stoßartigen Radüberlauf von Flügelschiene 12, 14 zur Herzstückspitze 16 zu vermeiden, ohne dass die Bauhöhe des Herzstücks 10, 10', 100 verändert wird, ist erfindungsgemäß nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorgesehen, dass in der Unterseite des Herzstücks 10, also im Ausführungsbeispiel in den Unterseiten der Flügelschiene 12, 14 eine Aussparung 28 eingearbeitet ist, in die ein elastisches Element 30 eingebracht ist, und die Elastizität derart gewählt ist, dass bei unbelastetem Herzstück 10 der Abstand x zwischen Oberseite 32, 34 der Abstützung, also im Ausführungsbeispiel der Betonschwelle 24 oder der Rippenplatte 26 zur Fahrfläche 36, 38 der Flügelschiene 12, 14 bzw. deren Scheitelpunkt im Vergleich zu einer Herzstückkonstruktion unverändert bleibt, bei dem das Herzstück auf einer Zwischenlage angeordnet ist. Somit weist das Herzstück 10 eine Bauhöhe H auf, die üblicher Konstruktion entspricht. Da sowohl die Bauhöhe H des Herzstücks 10 als auch der Abstand zwischen der Oberseite 32, 34 und den Fahrflächen 36, 38, also der Abstand x unverändert bleibt, kann problemlos ein übliches dem Grunde nach nicht elastisch gelagertes Herzstück durch ein erfindungsgemäßes Herzstück 10 ausgetauscht werden.
Wie sich aus der Prinzipdarstellung der Fig. 2 ergibt, verläuft die Unterseite 33 der Herzstückspitze 16 in gleicher Höhe wie die bodenseitige Begrenzung 13, 15 der Aussparung 28 in den Füßen 17, 19 der Flügelschienen 12, 14. Dabei ist das Herzstück 10 auf der Schwelle 24 bzw. der Rippenplatte 26 in gewohnter Weise über
Spannklemmen 25, 27 gesichert, die sich auf den zugewandten Randabschnitten der Füße 17, 19 der Flügelschienen 12, 14 abstützen. In der zeichnerischen Darstellung der Fig. 2 - wie im Übrigen auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 - verläuft die Aussparung 26 beabstandet zum jeweiligen Außenlängsrand des Fußabschnitts des Herzstücks 10.
Die Herzstückspitze 10' des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der Fig. 2 dahingehend, dass sich die Herzstückspitze 16 unterseitig bis zur Höhe der Unterseite der Füße 17, 19 der Flügelschienen 12, 14 erstreckt, wie dies bei üblichen Konstruktionen der Fall ist. Sowohl in den Füßen 17, 19 der Flügelschienen 12, 14 als auch in der Herzstückspitze 16 sind unterseitig Aussparungen 50, 52, 54 ausgebildet, in die jeweils ein elastisches Element 56, 58, 60 zur Erzielung der erfindungsgemäßen Elastizität eingesetzt ist, ohne dass die Bauhöhe des Herzstücks und der Abstand zwischen Oberseite der Abstützung 26 und Fahrfläche der Flügelschienen 12, 14 im Vergleich zu Konstruktionen, bei denen das Herzstück auf einer im Wesentlichen eigensteifen Unterlage aufliegt, geändert wird. Die Abschnitte 56, 58, 60 bilden somit das elastische Element, das mit dem Element 30 der Fig. 2 zu vergleichen ist.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 unterscheidet sich von dem der Fig. 2 und 3 dahingehend, dass in der Abstützung des Herzstücks 100, also im Ausführungsbeispiel in der Rippenplatte 26 unterhalb des Herzstücks 100, eine Aussparung 128 vorgesehen ist, in die ein elastisches Element 130 eingebracht ist, das über der Oberseite 34 der Rippenplatte 26 in einem Umfang vorsteht und eine Elastizität derart aufweist, dass bei auf dem elastischen Element 130 über die Spannklemmen 25, 27 fixierten, jedoch unbelasteten Herzstück 100 der Abstand zwischen der Oberseite 26 der Rippenplatte 26 und der Fahrfläche 36, 38 der Flügelschienen 12, 14 entsprechend üblicher Konstruktionen entspricht, bei denen ein Herzstück auf einer„steifen" Zwischenlage angeordnet ist. Auch bei der diesbezüglichen Konstruktion wird die Bauhöhe H des Herzstücks 100 nicht verändert. Zur elastischen Lagerung des Herzstücks 100 ist es allein erforderlich, dass im Ausführungsbeispiel die Rippenplatte 26 ausgetauscht wird.
Zeichnerisch ist nicht dargestellt, dass zur elastischen Lagerung eines Herzstücks sowohl in der Abstützung wie der Rippenplatte 26 als auch in der Unterseite des Herzstücks 100 jeweils eine Aussparung vorgesehen ist, wobei sich in den Aussparungen ein elastisches Element entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre erstreckt, das eine Dicke und Elastizität derart aufweist, dass der Abstand x zwischen Oberseite der Abstützung wie der Rippenplatte 26 und den Fahrflächen 36, 38 der Flügelschienen 12, 14 im Vergleich zu bekannten Konstruktionen nicht verändert wird. Maßnahmen am Gleis selbst sind somit nicht erforderlich, um das Herzstück im gewünschten Umfang elastisch zu lagern.
Die Aussparung in der Abstützung wie der Rippenplatte 26 und die Aussparung in der Unterseite des Herzstücks 100 sollten derart einander zugeordnet sein, dass das elastische Element ausgehend von der Aussparung in der Abstützung sich bis in die Aussparung in der Unterseite des Herzstücks 100 erstreckt.
Aus der Fig. 1 ergibt sich ein weiteres erfinderisches Merkmal dahingehend, dass das elastische Element 30, 130 in Längsrichtung des Herzstückes 10, 10', 100 in Bezug auf die Elastizität derart variiert, dass im Radüberlaufbereich, also im Übergang zwischen Flügelschiene 12, 14 und Herzstückspitze 16 die größte Einsenkung ermöglicht wird. Hierdurch erfolgt zusätzlich eine Schonung des Herzstückes 10, 10', 100.
Die Fig. 1 stellt eine Seitenansicht des Herzstücks 10, 10', 100 dar. Man erkennt die Flügelschiene 14 sowie die Herzstückspitze 16 und einen endseitig von der Herzstückspitze 16 ausgehenden Schienenabschnitt wie Regelschienenabschnitt 114.
Die Steifigkeit des elastischen Elementes sollte derart sein, dass am Anfang und am Ende des Herzstückes eine Steifigkeit zwischen 50 kN/mm und 70 kN/mm vorliegt. Im Ubergangsbereich zwischen der Herzstückspitze 16 und den Flügelschienen 12, 14 sollte die Steifigkeit 5 kN/mm bis 20 kN/mm betragen.
Als Materialien für das elastische Element kommen alle Elastomere, insbesondere Gummi und Polyurethan in Frage.
Unabhängig hiervon sollte das elastische Element derart dimensioniert sein, dass bei unbelastetem Herzstück dieses zu der Oberfläche der Abstützung einen Abstand aufweist, der nach dem Stand der Technik durch die im Wesentlichen eigensteife Unterlage erreicht wird. Dieser Abstand liegt nach dem Stand der Technik bei in etwa 6 mm.
Claims
Patentansprüche
Gleisabschnitt für eine Schiene sowie Verfahren zur Erhöhung der elastischen Lagerung
1. Gleisabschnitt umfassend eine Abstützung, wie Schwelle (24) oder Rippenplatte (26), und ein Herzstück (10, 10', 100) mit einem Fußabschnitt, der auf zumindest einem zwischen dem Fußabschnitt und der Abstützung angeordneten Element (30, 56, 58, 60) abgestützt ist, wobei bei unbelastetem Herzstück Oberfläche der Abstützung und Fahrfläche (36, 38) des Herzstücks einen Abstand x aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass das Element ein elastisches Element (30, 56, 58, 60, 130) mit einer Federkennlinie ist und sich bereichsweise in zumindest einer Aussparung (28, 50, 52, 54) des Fußabschnitts oder der Abstützung (24, 26) oder sowohl der Abstützung als auch des Fußabschnitts erstreckt und eine Dicke und Elastizität derart aufweist, dass bei unbelastetem Herzstück (10, 10', 100) der Abstand x unverändert ist.
2. Gleisabschnitt nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gegebenenfalls aus mehreren Abschnitten bestehende elastische Element (30, 56, 58, 60, 130) in Längsrichtung des eine Herzstückspitze (16) und entlang dieser sich erstreckende Flügelschienen (12, 14) umfassenden Herzstücks (10, 10', 100) sich ändernde Federkennlinie derart aufweist, dass im Übergangsbereich zwischen der Herzstückspitze und der Flügelschiene das elastische Element eine maximale Einsenkung aufweist.
3. Gleisabschnitt nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Aussparung (28, 50, 52, 54) beabstandet zum Außenrand des Fußabschnitts verläuft.
Gleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine erste Aussparung (30, 130) in der Abstützung (26) und eine zweite Aussparung in der Unterseite des Fußabschnitts des Herzstücks (100) vorhanden ist und dass sich das elastische Element von der ersten Aussparung bis in die zweite Aussparung hineinerstreckt.
Gleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aussparung aus mehreren zueinander beabstandeten Abschnitten (50, 52, 54) besteht, in denen jeweils ein Abschnitt (56, 58, 60) des elastischen Elementes verläuft.
Gleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Herzstück (10, 10', 100) ein starres Herzstück mit Herzstückspitze (16) und seitlich entlang dieser verlaufenden Flügel schienen (12, 14) ist, die untereinander über Verbindungsmittel (18, 20) derart verbunden sind, dass eine Relativbewegung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung unterbunden oder im Wesentlichen unterbunden ist.
Verfahren zur Veränderung elastischer Eigenschaften eines Gleisabschnitts, umfassend ein über zumindest ein Element auf einer Abstützung (24, 26) abgestütztes Herzstück einer Bauhöhe H, dessen Fahrfläche zur Oberseite der Abstützung einen Abstand x aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Herzstück durch ein zweites Herzstück (10, 10', 100) gleicher Bauhöhe H mit einer Aussparung (28, 50, 52, 54) in abstützungsseitig verlaufendem Bereich und das Element durch ein sich bereichsweise in der Aussparung erstreckendes elastisches Element (30, 56, 58, 60) ausgetauscht werden, dessen
Elastizität und Dicke derart festgelegt werden, dass der Abstand x unverändert bleibt.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass als elastisches Element (30, 56, 58, 60) ein solches verwendet wird, das sich in Längsrichtung des Herzstücks (10, 10', 100) erstreckt und eine sich in der Längsrichtung ändernde Federsteifigkeit derart aufweist, dass im Ubergangsbereich zwischen Herzstückspitze (16) und Flügelschiene (12, 10) des Herzstücks die Einsenkung des elastischen Elements größer als in angrenzenden Bereichen ist.
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