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Die
Erfindung betrifft ein System zum Befestigen einer Schiene für
ein Schienenfahrzeug auf einem festen Untergrund.
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Die
Montage von Schienen für Schienenfahrzeuge erfolgt heute üblicherweise über
Befestigungssysteme, die aus einer so genannten "Winkelführungsplatte",
einem Federelement, in der Praxis auch "Spannklemme" genannt, und
einem geeigneten Spannelement zum Verspannen des Federelements zusammengesetzt
ist. Bei diesem Spannelement handelt sich üblicherweise
um eine Schraube oder einen Dorn, durch den das Federelement so
gegen den Untergrund, auf dem die Schiene steht, verspannt wird,
dass es über seinen auf dem Schienenfuß aufliegenden
Haltearm die erforderlichen Haltekräfte aufbringt. Die
Verspannung kann dabei beispielsweise dadurch erfolgen, dass das
Spannelement direkt mit dem Untergrund verbunden wird, der die Schiene und
das Befestigungssystem trägt, oder dass das Spannelement
an einem zusätzlichen Bauteil, wie beispielsweise einer
Platte befestigt wird, die dann wiederum über eine geeignete
Befestigungsschraube mit dem jeweiligen Untergrund fest verkoppelt
ist.
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Befestigungssysteme
der voranstehend erläuterten Art sind in großer
Zahl bekannt und beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 32 43 895 A1 beschrieben
und werden auf dem Markt von der Anmelderin beispielsweise unter
der Bezeichnung "System KS", "System W14" oder "300" angeboten.
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Das
System KS umfasst dabei eine so genannte Rippenplatte, die an ihren
seitlichen Enden jeweils zwei Durchgangsöffnungen aufweist.
Diese Rippenplatte wird auf den beispielsweise durch eine Betonplatte
oder eine Betonschwelle gebildeten festen Untergrund aufgelegt.
Durch die Durchgangsöffnungen werden Befestigungsschrauben
in Aufnahmen geschraubt, die in den betreffenden festen Untergrund
eingebracht sind. Die Befestigungsschrauben weisen dabei einen mit
einem Außengewinde versehenen, in die jeweilige Aufnahme
einzuführenden Befestigungsabschnitt, einen sich an den
Befestigungsabschnitt anschließenden, zylindrisch ausgebildeten
Schaftabschnitt und einen Kopfabschnitt auf, an dem ein konventioneller
Schraubenkopf ausgebildet ist. Über die Unterseite ihres
Schraubenkopfes üben die Befestigungsschrauben die erforderlichen Haltekräfte
auf die Rippenplatten aus.
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Zusätzlich
sind bei dem KS-System auf der Rippenplatte zwei Rippen ausgebildet,
die zwischen sich eine Aufstandsfläche für den
Fuß der zu befestigenden Schiene begrenzen. Über
jeweils ein mit den Rippen verkoppeltes Spannelement kann auf der Rippenplatte
eine w-förmige Spannklemme verspannt werden, die über
die freien Enden ihrer Haltearme die für das Niederhalten
der Schiene erforderlichen elastischen Kräfte auf den Schienenfuß ausüben.
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Beim
Befestigungssystem System W14 wird auf den jeweiligen festen Untergrund
eine so genannte Winkelführungsplatte aufgesetzt. Die Winkelführungsplatte
weist eine Durchgangsöffnung auf, durch die eine Befestigungsschraube
in eine zuvor in die den festen Untergrund bildende Betonplatte
oder -schwelle eingeschraubt wird. Diese Befestigungsschraube übernimmt
dabei gleichzeitig die Funktion eines Spannelements, durch das die
zum Niederhalten der Schiene verwendete w-förmige Spannklemme
vorgespannt wird. Auf der Winkelführungsplatte ausgeformte
Erhöhungen und Vertiefungen stellen dabei sicher, dass
die Spannklemme auch unter der Belastung ihre optimale Position
beibehält.
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Auch
die im System W14 eingesetzte Befestigungsschraube weist einen mit
einem Außengewinde versehenen Befestigungsabschnitt, einen
sich daran anschließenden, zylindrischen Schaftabschnitt mit
einem gleichmäßigen Durchmesser und einen Kopfabschnitt
auf. Auch beim System W14 erfolgt die Übertragung der erforderlichen
Spannkräfte über einen am freien Ende des Kopfabschnitts
angeformten Schraubenkopf.
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Ein
anderes ebenfalls für die Befestigung von Schienen auf
einer festen Fahrbahn bestimmtes Befestigungssystem ist unter der
Bezeichnung System 336 bekannt. Dieses System basiert auf einer
so genannten Rippenplatte, die auf einem hochelastischen Elastomer
gelagert wird und auf ihrer Oberseite sich längs der zu
befestigenden Schiene erstreckende und eng benachbart zu dieser
angeordnete Rippen aufweist. Diese Rippen dienen zum einen als seitliche
Führung für den Schienenfuß. Zum anderen wird in
sie eine Spannschraube zum Spannen des jeweiligen Federelements
geschraubt. Die Verankerung der Rippenplatte in dem festen Untergrund
erfolgt dabei über Schraubenbolzen, bei denen der Befestigungsabschnitt
als Gewindezapfen mit einem mit einem Außengewinde versehenen
Befestigungsabschnitt ausgebildet ist, der in den jeweiligen festen Untergrund
eingeschraubt wird, einen sich daran anschließenden kurzen
Schaftabschnitt sowie einen Kopfabschnitt aufweist, der in diesem
Fall ebenfalls mit einem Außengewinde versehen ist, auf
das eine Mutter aufgeschraubt werden kann. Der Schaftabschnitt der
im System 336 verwendeten Schrauben ist tellerartig ausgebildet
und sitzt bei fertig montiertem System bündig in einer
korrespondierend ausgebildeten, umgekehrt tellerförmigen
Ausnehmung, die im Bereich der Mündung der Bohrung ausgebildet
ist, in die der Bolzen mit seinem Befestigungsabschnitt eingeschraubt
ist.
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Unabhängig
davon, welche der bekannten Befestigungssysteme verwendet werden,
werden in die in den festen Untergrund eingebrachten Aufnahmen üblicherweise
Kunststoffdübel eingesetzt, um den sicheren Halt der jeweiligen
Befestigungsschraube zu gewährleisten. Alternativ können
die Befestigungsschrauben mit ihrem Befestigungsabschnitt auch in
die Aufnahmen des festen Untergrunds eingegossen sein.
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Im
praktischen Einsatz sind die Befestigungsschrauben aufgrund der
beim Überfahren der jeweils gehaltenen Schiene auftretenden
Kräfte starken dynamischen Belastungen sowohl in Längs-
als auch in Querrichtung ihrer Längsachse ausgesetzt. Diese
führen dazu, dass sich die Befestigungsschrauben insbesondere
im Bereich ihres Schaftabschnitts verbiegen, bis sie bei eingedübelten
Schrauben an der Innenseite des jeweiligen Dübels oder
bei eingegossenen Schrauben am die jeweilige Aufnahme umgebenden
Beton anliegen. Besonders kritisch erweisen sich die Verformungen
der Befestigungsschrauben bei solchen Befestigungssystemen, bei denen
die Befestigungsschraube einerseits in den jeweiligen Untergrund
eingeschraubt und andererseits die Haltekräfte unmittelbar
auf das jeweilige Spannelement ausüben.
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In
Folge dieser Verbiegung verschiebt sich auch der Kraftangriffspunkt, über
den die Befestigungsschraube die von ihr ausgeübten Kräfte
auf das zu haltende Bauteil ausübt bzw. über den
es die Reaktionskräfte aufnimmt. Aufgrund der Dynamik,
denen insbesondere die Reaktionskräfte unterworfen sind,
ist die exakte Lage des Kraftangriffspunkt in der Praxis dabei in
der Regel unbekannt. Praktische Erfahrungen zeigen, dass diese Unbestimmtheit
gerade bei der Befestigung von Schienen, die von Hochgeschwindigkeitszügen
oder schweren Gütertransporten befahren werden, zu einer Überlastung
der Befestigungsschrauben führen kann.
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Grundsätzlich
könnte dieser Gefahr durch eine entsprechend stärkere
Dimensionierung der Befestigungsschraube begegnet werden. Allerdings hätte
dies nicht nur erhöhte Material- und Herstellungskosten
für die Befestigungsschrauben selbst zur Folge, sondern
eine solche verstärkte Auslegung würde auch eine
entsprechend angepasste Dimensionierung aller anderen mit den Befestigungsschrauben
eines in Rede stehenden Befestigungssystems für Schienen
zusammenwirkenden Bauteile nach sich ziehen.
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Vor
diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein
Befestigungssystem zu schaffen, bei dem mit einfachen, kostengünstigen Mitteln
die Gefahr einer Überlastung der jeweils vorhandenen Befestigungsschraube
auf ein Minimum reduziert ist.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein gemäß Anspruch
1 ausgebildetes System gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltungen
dieser Lösung sind in den von Anspruch 1 abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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In Übereinstimmung
mit dem voranstehend erläuterten Stand der Technik umfasst
ein erfindungsgemäßes System zum Befestigen einer
Schiene für ein Schienenfahrzeug auf einem festen Untergrund,
in dem jeweils mindestens eine Aufnahme vorgesehen ist, eine Befestigungsschraube.
Diese Schrauben weisen einen Befestigungsabschnitt, der dazu bestimmt
ist, in die Aufnahme eingebracht zu werden, einen sich an den Befestigungsabschnitt
anschließenden Schaftabschnitt, der bei fertig montiertem
System mindestens mit einem an den Befestigungsabschnitt angrenzenden
Teilbereich in der jeweiligen Aufnahme sitzt, und einen sich an
den Schaftabschnitt anschließenden Kopfabschnitt auf, über
den die Befestigungsschraube die erforderlichen Haltekräfte
auf das von ihr jeweils gehaltene Bauelement ausübt.
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Erfindungsgemäß ist
bei einem solchen System nun mindestens der im montierten Zustand
in der Aufnahme sitzende Teilbereich des Schaftabschnitts der Befestigungsschraube
ausgehend von einem maximalen Außendurchmesser, der mindestens gleich
dem Innendurchmesser der jeweils freien Eintrittsöffnung
der Aufnahme ist, mit in Richtung des Befestigungsabschnitts abnehmendem
Außendurchmesser konisch zulaufend ausgebildet. Indem der betreffende
Teilbereich des Schaftabschnitts als Konus ausgebildet ist, lässt
sich die Befestigungsschraube immer bis zur vollständigen
formschlüssigen Anlage an einer im Bereich der jeweiligen
Aufnahme vorhandenen Abstützungsfläche verschrauben.
Diese Abstützfläche kann beispielsweise bei einer
eingedübelten Befestigungsschraube durch die innere Randfläche,
die in diesem Fall die freie Eintrittsöffnung eines in
die jeweilige Aufnahme eingesetzten Dübels begrenzt, oder
bei einer eingegossenen Befestigungsschraube durch die entsprechende
innere Randfläche gebildet sein, durch die die Eintrittsöffnung
der Aufnahme selbst begrenzt ist.
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Da
bei einem erfindungsgemäßen System aufgrund der
besonderen Gestalt der jeweils verwendeten Befestigungsschraube
und der dadurch erzielten formschlüssigen Montageposition
weitestgehend bekannt ist, welche Position der Schaftabschnitt im Bereich
des Austritts aus der Aufnahme hat, kann die Befestigungsschraube
bei minimiertem Materialaufwand auf einfache Weise exakt so ausgelegt
werden, dass sie auch den höchsten in der Praxis auftretenden
Belastungen sicher standhält.
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Gemäß einer
ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems
weist der konisch zulaufende Teilbereich des Schaftabschnitts der
Befestigungsschraube eine vieleckige, d. h. drei- oder mehreckige,
Querschnittsform auf. Diese Formgebung kann beispielsweise dann
zweckmäßig sein, wenn die Öffnung, gegen
deren jeweilige Abstützfläche der betreffende
Teilbereich sich im montierten Zustand abstützt, jeweils
unrund geformt ist. Soll eine möglichst vollflächige,
kantenfreie Berührung zwischen der jeweiligen Stützfläche
der jeweiligen Öffnung gewährleistet werden, kann
dies dadurch erreicht werden, dass der konisch zulaufende Teilbereich
des Schaftabschnitts die Form einer Kegelscheibe besitzt.
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Eine
optimale Abstützwirkung ergibt sich allerdings dann, wenn
der konisch zulaufende Teilbereich des Schaftabschnitts der Befestigungsschraube
eine kreisförmige Querschnittsform aufweist. In diesem
Fall bildet der konisch zulaufende Teilbereich des Schaftabschnitts
eine Kegelscheibe, deren Mantelfläche in Richtung des Befestigungsabschnitts
zuläuft. Diese Mantelfläche legt sich bei der
Montage gleichmäßig an die korrespondierend geformte
Abstützfläche an, so dass der Schaftabschnitt
in diesem Teilbereich um seinen gesamten Umfang herum gleichmäßig
abgestützt ist.
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Die
Wirkung der in einem erfindungsgemäßen System
vorgesehenen Gestaltung einer Befestigungsschraube stellt sich insbesondere
dann besonders sicher ein, wenn der maximale Außendurchmesser
des konisch zulaufenden Teilbereichs des Schaftabschnitts der Befestigungsschraube
größer als der Innendurchmesser der Aufnahme ist
und der konisch zulaufende Teilbereich des Schaftabschnitts der
Befestigungsschraube derart angeordnet ist, dass im fertig montierten
Zustand sein oberes, vom Befestigungsabschnitt abgewandtes Ende
außerhalb der Aufnahme angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung
lässt sich auch bei nicht optimal aneinander angepasster
Form von Aufnahme und konisch zulaufendem Teilbereich des Schaftabschnitts
ein optimierter Sitz der Befestigungsschraube im montierten Zustand
sicherstellen, da der konisch zulaufende Teilbereich des Schaftabschnitts
in diesem Fall auch unter ungünstigen Bedingungen im Zuge
des Einschraubens immer in eine Position gebracht werden kann, in
der er vollständig formschlüssig in der Aufnahme
sitzt.
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Demselben
Zweck dient es, wenn der konisch zulaufende Teilbereich des Schaftabschnitts der
Befestigungsschraube unmittelbar in den Befestigungsabschnitt übergeht.
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Ein
minimiertes Gewicht der in einem erfindungsgemäßen
System verwendeten Befestigungsschraube bei gleichzeitig optimierter
dynamischer Belastbarkeit lässt sich dadurch erzielen,
dass der Schaftabschnitt der Befestigungsschraube einen sich an
seinen konisch zulaufenden Teilbereich in Richtung des Kopfabschnitts
anschließenden Teilbereich aufweist, dessen Durchmesser
höchstens gleich dem Außendurchmesser des sich
an den Schaftabschnitt anschließenden Teilbereich des Kopfabschnitts
ist.
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Wie
beim Stand der Technik auch, kann bei der in einem erfindungsgemäßen
System verwendeten Befestigungsschraube der Befestigungsabschnitt der
Befestigungsschraube mit einem Gewinde versehen sein, um die Schraube
beispielsweise in einen Kunststoffdübel einschrauben zu
können.
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Genauso
ist es in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik möglich,
an dem Kopfabschnitt der Befestigungsschraube ein Gewinde auszubilden.
Bei dieser Ausgestaltung ist die Befestigungsschraube nach Art eines
Schraubenbolzens gestaltet, wobei das erfindungsgemäße
System dann zusätzlich eine auf den Kopfabschnitt aufschraubbare
Mutter umfasst, die im fertig montierten Zustand die erforderlichen
Haltekräfte auf das von der Befestigungsschraube jeweils
gehaltene Bauelement ausübt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen System kann es sich um ein
System des Grundtyps "W14" oder ein vergleichbar aufgebautes Befestigungssystem
handeln, bei dem die Befestigungsschraube unmittelbar auf ein federndes
Spannelement wirkt, das zum Halten der zu befestigenden Schiene
benötigte Kräfte auf die Schiene ausübt.
Genauso lässt sich die Erfindung nutzen, wenn es sich bei
dem jeweiligen Befestigungssystem um ein System des Typs 336 handelt, bei
dem die Befestigungsschraube auf eine Befestigungsplatte, insbesondere
eine Rippenplatte, wirkt, auf der ein federndes Spannelement befestigt
ist, das zum Halten der zu befestigenden Schiene benötigte Kräfte
auf die Schiene ausübt.
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Zur
Erleichterung der Montage der in einem erfindungsgemäßen
System eingesetzten Befestigungsschraube kann an das freie Ende
des Kopfabschnitts ein Formelement zum formschlüssigen
Ansetzen eines Montagewerkzeugs angeformt sein. Bei dem betreffenden
Formelement kann es sich beispielsweise um einen Innen- oder Außensechskant handeln,
in bzw. an den ein geeigneter Schraubenschlüssel ein- bzw.
angesetzt werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
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1 ein
System zur Befestigung einer Schiene in einem Längsschnitt;
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2 einen
Ausschnitt eines anderen Systems zur Befestigung einer Schiene in
einem Längsschnitt;
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3 eine
in den in den 1 und 2 dargestellten
Systemen einsetzbare Befestigungsschraube.
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Das
in 1 dargestellte System S1 dient zum Befestigen
einer zu einem weiter nicht dargestellten Gleiskörper gehörenden
Schiene 1 auf einer einen festen Untergrund darstellende
Schwelle 2. Alternativ kann der feste Untergrund auch durch
eine entsprechend ausgebildete Betonplatte oder ein vergleichbares
Element gebildet sein. Das System S1 entspricht dabei dem Grundtyp
der an sich bekannten Schienenbefestigungssysteme "W14", "300" oder "KS".
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In
die Schwelle 2 ist eine Aufnahme eingeformt, die eine ebene
Grundfläche 3 und von der Grundfläche 3 ausgehend
in einem Öffnungswinkel schräg ansteigende, parallel
zur Schiene 1 verlaufende Seitenflächen 4, 5 besitzt.
Benachbart zu den Seitenflächen 4, 5 sind
in die Grundfläche 3 der Aufnahme Aufnahmen 6, 7 eingeformt.
In die Aufnahmen 6, 7 sind jeweils mit einem Gewinde
versehene Kunststoffdübel 8, 9 eingegossen,
deren Eintrittsöffnung 6a, 7a im Wesentlichen
jeweils bündig zur Grundfläche 3 der
Aufnahme der Schwelle 2 angeordnet ist.
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Das
System S1 umfasst des Weiteren eine auf die Grundfläche 3 der
Aufnahme der Schwelle 2 aufgelegte Lage 10 eines
elastischen Materials, durch die eine definierte Elastizität
der Abstützung der Schiene 1 in vertikaler Richtung
hergestellt ist, sowie eine darauf liegende, aus Stahl bestehende Grundplatte 11, über
die die von der Schiene 1 ausgehende Belastung gleichmäßig
auf die elastische Lage 10 verteilt wird.
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Darüber
hinaus umfasst das System S1 zwei Winkelführungsplatten 12, 13,
von denen eine auf der linken und eine auf der rechten Seite der
Schiene 1 angeordnet ist. Die Winkelführungsplatten 12, 13 sind
dabei einerseits an der ihnen jeweils zugeordneten Seitenfläche 4, 5 der
Aufnahme der Schwelle 2 abgestützt. Andererseits
liegt die Schiene 1 mit ihrem Schienenfuß 14 seitlich
an jeweils einer der Winkelführungsplatten 12, 13 an.
Die Winkelführungsplatten 12, 13 übernehmen
so die seitliche Abstützung der Schiene 1 an der
Schwelle 2.
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Auf
den Winkelführungsplatten 12, 13 ist
jeweils eine w-förmige, ebenfalls zum System 51 gehörende
Spannklemme 15, 16 gehalten. Die Spannklemmen 15, 16 üben über
die freien Enden ihrer Arme die für das Niederhalten der
Schiene 1 beim Überfahren erforderlichen elastischen
Haltekräfte auf die ihnen jeweils zugeordnete Oberseite
des Fußes 14 der Schiene 1 aus.
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Schließlich
umfasst das System S1 zwei Befestigungsschrauben 17a, 17b und
darauf aufschraubbare Muttern 18a, 18b. Jeweils
eine dieser Befestigungsschrauben 17a, 17b ist
einer der Winkelführungsplatten 12, 13 und
der auf ihnen jeweils zugeordneten Spannklemme 15, 16 zugeordnet.
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Die
einstückig beispielsweise schmiedetechnisch hergestellten
Befestigungsschrauben 17a, 17b weisen jeweils
einen Befestigungsabschnitt 19 auf, an dem ein grobes Außengewinde 17a mit
großer Steigung ausgebildet ist. An den Befestigungsabschnitt 19 ist
ein Schaftabschnitt 20 angeschlossen, auf den wiederum
ein Kopfabschnitt 21 folgt.
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Der
Schaftabschnitt 20 weist einen unmittelbar an den Befestigungsabschnitt 19 angrenzenden Teilbereich 22 auf,
der ausgehend von einem an seinem vom Befestigungsabschnitt 19 abgewandten Ende
vorhandenen Querschnittsdurchmesser D1, der größer
ist als der Außendurchmesser Db des Befestigungsabschnitts 19,
in Richtung des Befestigungsabschnitts 19 konisch zuläuft.
Der kleinste Querschnittsdurchmesser D2 des Teilbereichs 22 am Übergang
zum Befestigungsabschnitt 19 entspricht dabei dessen Außendurchmesser
Db. Der Teilbereich 22 des Schaftabschnitts 20 bildet
auf diese Weise eine Kegelscheibe mit einer gleichmäßig
geformten Mantelfläche. Etwa an der Hälfte seiner
Länge Lt hat der Teilbereich 22 dabei einen Querschnittsdurchmesser
Dh, der in etwa gleich dem Durchmesser De der freien Eintrittsöffnung 6a, 7a der
in die Aufnahmen 6, 7 der Schwelle 2 eingegossenen
Dübel 8, 9 ist.
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An
den an den Befestigungsabschnitt 19 angrenzenden Teilbereich 22 schließt
sich in Richtung des Kopfabschnitts 21 der Befestigungsschrauben 17a, 17b ein
zweiter zylindrisch ausgebildeter Teilbereich 23 an, dessen
Außendurchmesser Dz etwa gleich dem Kerndurchmesser des
in den Kopfabschnitt 21 eingeformten Maschinengewindes 24 ist. An
das freie Ende des Kopfabschnitts 21 ist als Formelement
für das Ansetzen eines Schraubwerkzeugs ein Sechskant 25 angeformt.
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Zur
Montage des Systems S1 werden zunächst die Kunststoffdübel 6, 7 in
die Aufnahmen 4, 5 der Schwelle 2 eingegossen.
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Anschließend
wird jeweils eine der Befestigungsschrauben 17a, 17b in
die Dübel 6, 7 geschraubt, bis der konisch
zulaufende Teil 22 ihres Schaftabschnitts 21 soweit
in die Eintrittsöffnung 6a, 7a des jeweiligen
Kunststoffdübels 8, 9 eingedrungen ist,
dass er allseits formschlüssig in der Eintrittsöffnung 6a, 7a sitzt.
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Dann
werden die elastische Lage 10 und die Grundplatte 11 in
die Aufnahme gelegt und die Winkelführungsplatten 12, 13 gesetzt.
Die Bauteile weisen dabei erforderlichenfalls eine zum Durchführen des
Kopfabschnitts 22 der jeweiligen Befestigungsschraube 17a, 17b erforderliche
Durchgangsöffnung auf.
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Auf
die Winkelführungsplatten 12, 13 wird dann
jeweils eine der Spannklemmen 15, 16 derart vorpositioniert,
dass die freien Enden ihrer Haltearme nicht über die jeweilige
dem Schienenfuß 14 zugeordneten Stirnfläche
der Winkelführungsplatten 12, 13 überstehen.
Dabei ist der Kopfabschnitt 22 der jeweiligen Befestigungsschraube 17a, 17b durch
den von dem U-förmigen Mittelteil der Spannklemmen 15, 16 umgrenzten
Raum geführt.
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Auf
die über die jeweiligen Spannklemmen 15, 16 hinausragenden
Kopfabschnitte 21 der Befestigungsschrauben 17a, 17b wird
dann jeweils eine der Muttern 18a, 18b soweit
aufgeschraubt, dass die Spannklemmen 15, 16 leicht
vorgespannt in der Montageposition gehalten sind. Gleichzeitig üben
die Befestigungsschrauben 17a, 17b über
die Muttern 18a, 18b und die Spannklemmen 15, 16 auf
die anderen von ihnen gehaltenen Bauelemente des Systems S1 eine
Haltekraft aus, durch die diese Elemente in ihrer Montageposition
gehalten werden.
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Schließlich
wird die Schiene 1 mit ihrem Schienenfuß 14 zwischen
die Winkelführungsplatten 12, 13 auf
die Grundplatte 11 gesetzt. Dann werden die Spannklemmen 15, 16 soweit
in Richtung des Schienenfußes 14 verschoben, bis
die freien Enden ihrer Haltearme sicher auf die freie Oberseite
des Schienenfußes 14 wirken. Daraufhin werden
durch ein weiteres Verdrehen der Muttern 18a, 18b auf
dem Kopfabschnitt 22 die Spannklemmen 12, 13 so
weit vorgespannt, dass sie die für einen dauerhaft sicheren
elastischen Halt der Schiene 1 erforderlichen Haltekräfte
aufbringen.
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In 2 ist
der linke Teil eines Systems S2 gezeigt, das zum Befestigen einer
Schiene dient, von der in 2 lediglich
der äußere seitliche Abschnitt des Schienenfußes 30 sichtbar
ist. Auf der hier nicht dargestellten rechten Seite des Schienenfußes
sind an den in 2 gezeigten Bauelementen entsprechende
Teile in spiegelsymmetrischer Anordnung montiert.
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Das
System S2 entspricht dem Grundtyp des an sich bereits bekannten
Schienenbefestigungssystems 336. Es umfasst eine erste
auf der Aufstandfläche 31 des jeweiligen festen
Untergrunds 32 aufliegende Platte 33, auf der
eine elastische, aus einem hochelastischen Elastomer bestehende
Zwischenlage 34 aufgelegt ist. Bei dem festen Untergrund 32 kann
es sich wie beim in 1 dargestellten System S1 beispielsweise
um eine Betonschwelle oder eine Betonplatte handeln.
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Die
Zwischenlage 34 stellt einerseits die erforderliche elastische
Nachgiebigkeit des Befestigungssystems S2 sicher und bietet andererseits
eine optimierte Schall- und Vibrationsdämpfung. Auf der elastischen
Zwischenlage 34 liegt wiederum eine Rippenplatte 35,
auf deren freier Oberseite eine sich längs des Schienenfußes 30 erstreckende
und in enger Nachbarschaft zum Schienenfuß 30 angeordnete Rippe 36 ausgebildet
ist. In die Rippe 36 ist eine Gewindebohrung eingeformt,
in die ein Schraubenbolzen 37 eingeschraubt ist. Auf den
freien Gewindeabschnitt des Schraubenbolzens 37 ist eine
Mutter 38 aufgeschraubt, die über eine Zwischenscheibe
so auf den Mittelteil einer ω-förmigen Spannklemme 39 wirkt,
dass über deren freie Arme 40 die zum elastisch
nachgiebigen Niederhalten der Schiene erforderlichen Haltekräfte
auf die freie Oberseite des Schienenfußes 30 aufgebracht
werden.
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In
den seitlichen Endabschnitt der Rippenplatte 35 und den
darunter liegenden Abschnitten der Zwischenlage 34 und
der Platte 33 ist jeweils eine Durchgangsöffnung 41 eingeformt,
die fluchtend zu einer in den festen Untergrund 32 eingeformten
Aufnahme 42 angeordnet ist. In die Aufnahme 42 ist
ein hier nur schematisch angedeuteter Dübel 43 eingesetzt,
in den ein in einer Ausgestaltung und Formgebung dem im System S1
verwendeten Befestigungsschrauben entsprechende Befestigungsschraube 44 mit
ihrem Befestigungsabschnitt 45 eingeschraubt ist. Selbstverständlich
wäre es grundsätzlich bei entsprechender Ausformung
der Aufnahme 42 auch möglich, den Befestigungsabschnitt 45 der
Befestigungsschraube auch ohne einen Dübel im festen Untergrund 32 zu
verankern.
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Der
sich an den Befestigungsabschnitt 45 anschließende,
sich ausgehend vom Befestigungsabschnitt 45 konisch erweiternde,
als Kegelscheibe ausgebildete Schaftabschnitt 46 der Befestigungsschraube 44 sitzt
dabei formschlüssig und selbsttätig zentrierend
gehalten in der Eingangsöffnung des Dübels 43.
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Der
sich an den Schaftabschnitt 46 anschließende Kopfabschnitt 47 weist
an seinem oberen freien Ende ein Außengewinde auf, auf
das eine Mutter 48 aufgeschraubt ist. Über die
Mutter 48 wird eine auf den Kopfabschitt aufgesetzte und
gegen die Rippenplatte 35 abgestützte Druckfeder 49 mit
einer definierten Vorspannung beaufschlagt, so dass die Rippenplatte 35 mit
einer genau vorbestimmten elastischen Kraft auf dem festen Untergrund 32 gehalten ist.
Dabei gewährleistet der selbstzentrierende Sitz des konisch
zulaufenden Schaftabschnitts 46 in der Öffnung
des Dübels 43 auch dann einen optimalen Halt der
Befestigungsschraube 44, wenn es im Zuge des Überfahrens
des durch das Befestigungssystem S2 gebildeten Befestigungspunktes
der Schiene zu einer Belastung quer zur Längsachse der
Befestigungsschraube kommt.
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- 1
- Schiene
- 2
- Schwelle
- 3
- Grundfläche
der Aufnahmen der Schwelle 2
- 4,
5
- Seitenflächen
der Aufnahmen der Schwelle 2
- 6,
7, 42
- Aufnahmen
- 8,
9, 43
- Kunststoffdübel
- 6a,
7a
- jeweilige
Eintrittsöffnung der Aufnahmen 6, 7
- 10
- elastische
Lage
- 11
- Grundplatte
- 12,
13
- Winkelführungsplatten
- 14
- Schienenfuß
- 15,
16
- Spannklemmen
- 17a,
17b
- Befestigungsschrauben
- 18a,
18b, 48
- Muttern
- 19
- Befestigungsabschnitt
- 19a
- Außengewinde
des Befestigungsabschnitts 19
- 20
- Schaftabschnitt
- 21
- Kopfabschnitt
- 22
- konisch
zulaufender Teilbereich des Schaftabschnitts 20
- 23
- zylindrisch
ausgebildeter Teilbereich des Schaftabschnitts 20
- 24
- Maschinengewinde
- 25
- Sechskant
- 30
- Schienenfuß
- 31
- Aufstandfläche
- 32
- Untergrund
- 33
- Platte
- 34
- elastische
Zwischenlage
- 35
- Rippenplatte
- 36
- Rippe
- 37
- Schraubenbolzen
- 38
- Mutter
- 39
- Spannklemme
- 40
- Arme
der Spannklemme
- 41
- Durchgangsöffnung
- 42
- Aufnahme
- 43
- Dübel
- 44
- Befestigungsschraube
- 45
- Befestigungsabschnitt
der Befestigungsschraube 44
- 46
- Schaftabschnitt
der Befestigungsschraube 44
- 47
- Kopfabschnitt
der Befestigungsschraube 44
- 48
- Mutter
- 49
- Druckfeder
- D1
- großer
Querschnittsdurchmesser des Teilbereichs 22
- D2
- kleiner
Querschnittsdurchmesser des Teilbereichs 22 am Übergang zum
Befestigungsabschnitt 19
- Db
- Außendurchmesser
des Befestigungsabschnitts 19
- Dh
- mittlerer
Querschnittsdurchmesser des Teilbereichs 22
- De
- Durchmesser
der Eintrittsöffnung der Dübel 8, 9, 43
- Dz
- Außendurchmesser
des Teilbereichs 23
- S1,
S2
- System
zum Befestigen der Schiene 1
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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