DE102017108221A1 - Threshold for the track superstructure - Google Patents

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    • E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
    • E01B3/44—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from other materials only if the material is essential

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwelle für den Gleisoberbau, die in einem Stück aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei die Schwelle (1;101) eine langgestreckte Grundform mit zwei Endabschnitten (2,3;102,103) aufweist, die durch einen Mittelabschnitt (4;104) der Schwelle (1;101) verbunden und auf Abstand gehalten sind und an deren Oberseite (7;107) jeweils eine Aufstandfläche (112) für jeweils eine auf dem jeweiligen Endabschnitt (2,3;102,103) abzustützende Schiene (S1,S2) vorgesehen ist. Um bei einer solchen Schwelle auch bei Verwendung von preisgünstigen, einen hohen Sandanteil aufweisenden Kunststoff-Sand-Gemischen eine optimierte Festigkeit und gleichzeitig einfache Herstellbarkeit zu gewährleisten, schlägt die Erfindung vor, dass der Mittelabschnitt (4;104) durch mindestens einen den Abstand zwischen den Endabschnitten (2,3;102,103) frei überbrückenden Steg (27,28;127,128) gebildet ist, dessen in quer zur Längserstreckung (LR) der Schwelle (1;101) ausgerichteter Breitenrichtung (BR) gemessene Breite (B) kleiner ist als die ebenfalls in Breitenrichtung (BR) gemessene Breite (B) der Endabschnitte (2,3;102,103).The invention relates to a sleeper for track superstructure made in one piece from a plastics material, the sleeper (1; 101) having an elongate basic shape with two end sections (2,3; 102,103) defined by a central section (4; ) are connected to the threshold (1, 101) and are kept at a distance and at the upper side (7, 107) there is in each case one contact surface (112) for a respective rail (S1, S2) to be supported on the respective end section (2, 3; is provided. In order to ensure optimized strength and at the same time easy manufacturability at such a threshold even when using inexpensive, high sand content plastic-sand mixtures, the invention proposes that the central portion (4; 104) by at least one the distance between the The width (B) measured in the width direction (BR) oriented transversely to the longitudinal extent (LR) of the threshold (1; 101) is smaller than the width (B) which is freely bridging end sections (2, 3; width (B) of the end portions (2,3; 102,103) also measured in the width direction (BR).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwelle für den Gleisoberbau, die in einem Stück aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei die Schwelle eine langgestreckte Grundform mit zwei Endabschnitten aufweist, die durch einen Mittelabschnitt der Schwelle verbunden und auf Abstand gehalten sind und an deren Oberseite jeweils eine Aufstandfläche für jeweils eine auf dem jeweiligen Endabschnitt abzustützende Schiene vorgesehen ist.The invention relates to a threshold for the track superstructure, which is made in one piece from a plastic material, wherein the threshold has an elongated basic shape with two end portions which are connected by a central portion of the threshold and kept at a distance and at the top of each a footprint for in each case a rail to be supported on the respective end section is provided.

Im Gleisoberbau sind die Schwellen üblicherweise auf einem Schotterbett („Schotterbettoberbau“) oder auf einem festen Untergrund („feste Fahrbahn“) abgestützt, der beispielsweise durch Betonplatten oder desgleichen gebildet ist. Ebenso kommen Schwellen im Bereich von Brücken als so genannte „Brückenbalken“ zum Einsatz.In track superstructure, the sleepers are usually supported on a ballast bed ("ballast bed superstructure") or on a solid ground ("fixed carriageway"), which is formed for example by concrete slabs or the like. Similarly, sleepers in the area of bridges are used as so-called "bridge beams".

Die Schwellen tragen die Schienen, die das Gleis bilden, auf dem das jeweilige Schienenfahrzeug fährt, und halten die Schienen in ihrer lagerichtigen Position. Die Befestigung der Schiene an der Schwelle erfolgt dabei üblicherweise mittels eines Schienenbefestigungssystems, das in der Regel eine Führungsplatte aufweist, die die Schiene seitlich führt.The sleepers carry the rails which form the track on which the respective rail vehicle travels and hold the rails in their correct position. The attachment of the rail at the threshold is usually carried out by means of a rail fastening system, which usually has a guide plate which guides the rail laterally.

Im Gebrauch sind die Schwellen hohen Belastungen ausgesetzt. Sie müssen nicht nur das Gewicht der Schienen und des Schienenfahrzeugs, sondern beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug auch hohe dynamische Belastungen aufnehmen. Gleichzeitig müssen sie raue und stark wechselnde Umweltbedingungen ertragen, die beispielsweise durch große Temperatur- oder Feuchtigkeitsschwankungen gekennzeichnet sind. Auch setzt die natürliche Strahlung des Sonnenlichts, insbesondere deren UV-Anteil, den Schwellen im praktischen Einsatz zu.In use, the sleepers are exposed to high loads. Not only do they have to bear the weight of the rails and the rail vehicle, but they also have to withstand high dynamic loads when crossing a rail vehicle. At the same time they must endure harsh and strongly changing environmental conditions, which are characterized for example by large temperature or humidity fluctuations. The natural radiation of the sunlight, in particular its UV component, also increases the thresholds in practical use.

Konventionelle Schwellen bestehen aus Holz, Stahl oder Beton. Holzschwellen sind vergleichsweise teuer, haben jedoch ein geringes Gewicht, das sich insbesondere im Brückenbau positiv niederschlägt. Auch eignen sich Holzschwellen aufgrund ihrer geringen Höhe zum Einsatz unter beengten Platzverhältnissen und verhalten sich in einem gewissen Maße elastisch. Dies hat den Vorteil, dass sich mit ihnen ohne größeren Aufwand Schienenbefestigungen bilden lassen, die in Schwerkraftrichtung eine gewisse, für die Lebensdauer der Schiene günstige Nachgiebigkeit zeigen.Conventional sleepers are made of wood, steel or concrete. Wooden sleepers are relatively expensive, but have a low weight, which is reflected positively in particular in bridge construction. Also, wooden sleepers are suitable for use in confined spaces due to their low height and behave elastically to a certain extent. This has the advantage that can be formed with them without much effort rail fasteners that show in the direction of gravity a certain, favorable for the life of the rail compliance.

Den Vorteilen von Holzschwellen steht gegenüber, dass aufwändige und unter Umweltgesichtspunkten zum Teil bedenkliche Maßnahmen erforderlich sind, um Holzschwellen gegen Verrottung zu schützen. Wegen der Verrottungsgefahr müssen Holzschwellen zudem in vergleichbar kurzen Abständen inspiziert und gepflegt werden. Auch erweist sich die Formstabilität von Holzschwellen für viele Anwendungen als unzureichend.The advantages of wooden sleepers are counterbalanced by the fact that elaborate and, from an environmental point of view, sometimes questionable measures are required to protect wooden sleepers against rotting. Due to the risk of rotting, wooden sleepers must also be inspected and maintained at comparably short intervals. Also, the dimensional stability of wooden sleepers proves to be inadequate for many applications.

Betonschwellen sind dagegen verschleißfester und lassen sich, wenn auch mit höherem Fertigungsaufwand, so doch kostengünstiger als Holzschwellen herstellen. Ihre große Formsteifigkeit trägt zur Stabilität des Gleises und zur ordnungsgemäßen Positionierung der Schienen des Gleises auch über lange Einsatzdauern bei. Dies macht Betonschwellen insbesondere für den Bau von Strecken geeignet, die von Zügen mit hoher Geschwindigkeit befahren werden.Concrete sleepers, on the other hand, are more resistant to wear and can be produced more cost-effectively than wooden sleepers, albeit with higher production costs. Their high stiffness contributes to the stability of the track and to the proper positioning of the rails of the track even over long periods of use. This makes concrete sleepers particularly suitable for the construction of routes that are traveled by trains at high speed.

Den Vorteilen von Betonschwellen steht gegenüber, dass sie ein hohes Gewicht aufweisen und nicht elastisch sind. Die mangelnde Elastizität macht zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um die im jeweiligen Schienenbefestigungspunkt geforderte Nachgiebigkeit zu bewerkstelligen. The advantages of concrete sleepers are that they have a high weight and are not elastic. The lack of elasticity requires additional measures in order to achieve the compliance required in the respective rail fastening point.

Auch erweisen sich Betonschwellen bei extremen Witterungswechseln oder unter ungünstigen Umweltbedingungen, wie beispielsweise beim Einsatz in einem salzhaltigen Umfeld, anfällig für eine schnell fortschreitende Alterung.Concrete sleepers are also prone to rapid aging in extreme weather or unfavorable environmental conditions, such as when used in a saline environment.

Als Alternative zu den konventionellen Holz- oder Betonschwellen sind Schwellen vorgeschlagen worden, die aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sind. Um einer solchen Kunststoffschwelle die erforderliche Festigkeit zu verleihen, werden üblicherweise hochwertige, oft faserverstärkte Kunststoffe verarbeitet, die entsprechend teuer sind.As an alternative to the conventional wooden or concrete sleepers thresholds have been proposed, which are made of a plastic material. To give such a plastic threshold the required strength, usually high-quality, often fiber-reinforced plastics are processed, which are correspondingly expensive.

Dabei ist es bekannt, dass die Formsteifigkeit von Kunststoffschwellen durch eine Bewehrung unterstützt werden kann, die in den Kunststoff eingelegt ist und aufgrund seiner Formgebung und Materialeigenschaften einen entscheidenden Beitrag zur Belastbarkeit der Schwelle leistet. Dazu sind die Bewehrungen in der Regel so ausgelegt, dass sie die beim Überfahren der Schwelle durch ein Schienenfahrzeug auftretenden Kräfte aufnehmen. Gleichzeitig kann durch eine geeignete Gestaltung der Form der Schwelle ihre Steifigkeit positiv beeinflusst werden.It is known that the dimensional stability of plastic sleepers can be supported by a reinforcement that is inserted into the plastic and makes a decisive contribution to the resilience of the threshold due to its shape and material properties. For this purpose, the reinforcements are usually designed so that they absorb the forces that occur when crossing the threshold by a rail vehicle. At the same time, its stiffness can be positively influenced by a suitable design of the shape of the threshold.

Beispiele dafür, dass es durch geeignete Anordnung von Bewehrungselementen gelingen kann, auch aus vergleichbar schwachen LDPE-Materialien Schwellen herzustellen, sind in der WO 2008/048095 A1 beschrieben. Diese bekannten Kunststoffschwellen weisen in der üblichen Weise eine langgestreckte Form auf und zeichnen sich dadurch aus, dass in den Kunststoff jeweils mindestens zwei, bevorzugt vier stangenartige Bewehrungen aus Stahl eingelegt sind. Diese Stahlbewehrungsstangen sind jeweils in den an die Längskanten der Schwelle angrenzenden Bereichen angeordnet und erstrecken sich über die Länge der Schwelle. Dabei wird besonderen Wert darauf gelegt, dass die Bewehrungsstangen unabhängig voneinander in dem Kunststoff der Schwelle liegen, d.h. nicht direkt miteinander verbunden sind. Die Bewehrungsstangen sind folglich nur über den Kunststoff der Schwelle lagefixiert. Auf diese Weise soll es gelingen, ausreichend formsteife Kunststoffschwellen auch aus einem LDPE-Kunststoff zu fertigen, der an sich eine für diese Zwecke nur unzureichende Festigkeit besitzt. Die Formsteifigkeit der Kunststoffschwelle wird dabei zusätzlich dadurch unterstützt, dass die Endabschnitte, auf denen im Gebrauch die zu befestigenden Schienen positioniert und befestigt werden, mittels eines besonders ausgeformten Mittelabschnitts der Schwellen miteinander verbunden sind. So weist der Mittelabschnitt jeweils zwei parallel zueinander in Längsrichtung der Schwellen ausgerichtete Stegabschnitte auf, die die Endabschnitte der Schwelle miteinander verbinden und sich dabei über die gesamte Länge der Schwellen erstrecken. Gleichzeitig sind die Stegabschnitte durch einen Deckelabschnitt, der auf ihnen aufliegt, oder einen Bodenabschnitt, auf dem sie stehen, miteinander verbunden. Auch der jeweilige Deckel- oder Bodenabschnitt erstreckt sich über die gesamte Länge der Schwelle. Der Querschnitt des Mittelabschnitts der Schwellen ist dementsprechend U- bzw. umgekehrt U-förmig geformt, wobei in den freien Endbereichen der Stege und im Zwickelbereich zwischen dem jeweiligen Deckel- oder Bodenabschnitt jeweils eine Bewehrungsstange angeordnet ist.Examples of the fact that it can be achieved by suitable arrangement of reinforcing elements, even from comparatively weak LDPE materials to produce sleepers are in the WO 2008/048095 A1 described. These known plastic sleepers have in the usual way an elongated shape and are characterized in that in the plastic in each case at least two, preferably four rod-like reinforcements made of steel are inserted. These steel reinforcing rods are each in the at the longitudinal edges of the threshold arranged adjacent areas and extend the length of the threshold. Particular importance is attached to the fact that the reinforcing bars are independent of each other in the plastic of the threshold, ie not directly connected to each other. The reinforcing rods are thus fixed in position only on the plastic of the threshold. In this way, it should be possible to produce sufficiently dimensionally stable plastic sleepers also made of an LDPE plastic, which in itself has insufficient strength for these purposes. The dimensional stability of the plastic sleeper is additionally assisted by the fact that the end sections, on which the rails to be fastened are positioned and fastened in use, are connected to one another by means of a specially shaped middle section of the sleepers. Thus, the central portion each has two parallel to each other in the longitudinal direction of the threshold aligned web portions, which connect the end portions of the threshold to each other and extend over the entire length of the thresholds. At the same time, the web portions are connected to each other by a lid portion which rests on them or a bottom portion on which they rest. Also, the respective lid or bottom portion extends over the entire length of the threshold. The cross section of the middle section of the sleepers is accordingly U- or vice versa U-shaped, wherein in the free end regions of the webs and in the gusset region between the respective lid or bottom portion each have a reinforcing rod is arranged.

Als Alternative zu den hochpreisigen Kunststoffen, wie sie beim voranstehend erläuterten Stand der Technik eingesetzt werden, ist in der DE 20 2011 050 077 U1 ein Kunststoff-Sand-Gemisch für die Herstellung von Schwellen für den Gleisoberbau vorgeschlagen worden. Der Sand und die Polymere des Kunststoffs sollen dabei derart miteinander verbunden sein, dass einerseits eine ausreichende Formsteifigkeit, anderseits auch eine dem Verhalten der Holzschwelle vergleichbare Elastizität erreicht wird. Die so erzeugten Schwellen weisen eine quaderförmige Gestalt ohne Verstärkungsbewehrungen auf, können aber an ihrer Unterseite zackenartige Vorsprünge aufweisen, um ihren Halt beispielsweise auf einem Schotterbett zu optimieren.As an alternative to the high-priced plastics, as used in the above-described prior art, is in the DE 20 2011 050 077 U1 a plastic-sand mixture has been proposed for the production of sleepers for track superstructure. The sand and the polymers of the plastic should be connected to each other in such a way that on the one hand a sufficient dimensional stability, on the other hand, a comparable behavior of the wooden threshold elasticity is achieved. The thresholds thus produced have a cuboid shape without reinforcing reinforcements, but may have on their underside spike-like projections to optimize their support, for example on a ballast bed.

Ein Verfahren, dass die Herstellung solcher aus einem Sand-Kunststoff-Gemisch bestehenden Schwellen ermöglichen soll, ist in der EP 1 299 321 B1 beschrieben. Praktische Versuche haben allerdings gezeigt, dass sich mit der bekannten Vorgehensweise im großtechnischen Maßstab keine Schwellen erzeugen lassen, die den sich in der Praxis stellenden Anforderungen genügen.A method that is to allow the production of such consisting of a sand-plastic mixture thresholds is in the EP 1 299 321 B1 described. Practical experiments have shown, however, that it is not possible to produce thresholds with the known procedure on an industrial scale which meet the requirements set in practice.

Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik hat sich die Aufgabe ergeben, eine aus einem Kunststoffmaterial gefertigte Kunststoffschwelle so zu gestalten, dass sie auch bei Verwendung von preisgünstigen, einen hohen Sandanteil aufweisenden Kunststoff-Sand-Gemischen eine optimierte Festigkeit besitzen und zuverlässig herstellbar sind.Against the background of the above-described prior art, the object has arisen to make a made of a plastic material plastic sleeper so that they have an optimized strength even when using inexpensive, high sand content having plastic sand mixtures and can be reliably produced ,

Die Erfindung hat diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Schwelle gelöst.The invention has achieved this object by the threshold specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and are explained below as the general inventive concept in detail.

Eine erfindungsgemäße Schwelle für den Gleisoberbau, die in einem Stück aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, weist demnach wie der eingangs erläuterte Stand der Technik eine langgestreckte Grundform mit zwei Endabschnitten auf, die durch einen Mittelabschnitt der Schwelle verbunden und auf Abstand gehalten sind und an deren Oberseite jeweils eine Aufstandfläche für jeweils eine auf dem jeweiligen Endabschnitt abzustützende Schiene vorgesehen ist.A threshold according to the invention for the track superstructure, which is made in one piece from a plastic material, thus has as the initially described prior art, an elongated basic shape with two end portions which are connected by a middle portion of the threshold and kept at a distance and at the top in each case a footprint is provided for each one to be supported on the respective end portion of the rail.

Bei einer erfindungsgemäßen Schwelle ist nun der Mittelabschnitt durch mindestens einen den Abstand zwischen den Endabschnitten frei überbrückenden Steg gebildet, dessen in quer zur Längserstreckung der Schwelle ausgerichteten Breitenrichtung gemessene Breite kleiner ist als die ebenfalls in Breitenrichtung gemessene Breite der Endabschnitte.In the case of a threshold according to the invention, the middle section is now formed by at least one web bridging the distance between the end sections, the width measured in the width direction oriented transversely to the longitudinal extent of the threshold being smaller than the width of the end sections measured also in the width direction.

Die Erfindung geht hierbei von der überraschenden Feststellung aus, dass durch eine Minimierung der Kontaktfläche zwischen dem Untergrund, auf dem die Schwelle im Gebrauch sitzt, und dem Mittelabschnitt der Schwelle ein deutlich verbessertes Durchbiegungsverhalten beim Überfahren der auf der Schwelle abgestützten Schienen durch ein Schienenfahrzeug erzielt wird. So zeigen erfindungsgemäße Schwellen trotz ihrer volumen- und gewichtsmäßig minimierten Gestaltung im praktischen Einsatz ein Neigungs- und Spuränderungsverhalten, das den sich in der Praxis stellenden Anforderungen sicher genügt.The invention is based on the surprising finding that by minimizing the contact surface between the ground on which the threshold sits in use, and the middle portion of the threshold a significantly improved deflection behavior when driving over the supported on the threshold rails by a rail vehicle is achieved , Thus, according to the invention, despite their volume and weight minimized design in practice use a tilt and change the track behavior, which satisfies the requirements in practice requirements.

Die Breite des erfindungsgemäß stegförmigen Mittelabschnitts ist wesentlich geringer als seine Länge und auch geringer als seine Höhe, so dass er nach Art eines aufrecht auf seiner schmalen Längsseite stehenden Balkens die Endabschnitte miteinander verbindet. Ein solcherart ausgerichteter Balken-Steg besitzt eine maximale Steifigkeit gegenüber einer in Schwerkraftrichtung wirkenden Belastung und setzt damit trotz seiner vergleichbar filigranen Form einer übermäßigen Durchbiegung maximalen Widerstand entgegen.The width of the invention according to the invention bar-shaped central portion is substantially less than its length and also less than its height, so that it connects the end portions together in the manner of a standing upright on its narrow longitudinal side bar. Such a beam web aligned has a maximum rigidity against a force acting in the direction of gravity stress and thus sets maximum resistance despite its comparatively filigree shape of excessive deflection.

Gleichzeitig hat es sich im Hinblick auf die Belastbarkeit einer erfindungsgemäßen Schwelle als überraschend vorteilhaft erwiesen, dass durch die erfindungsgemäß stegförmige Ausbildung des Mittelabschnitts die Kontaktfläche, mit der die Schwelle im Gebrauch auf dem Untergrund sitzt, minimiert ist. Dies erweist sich insbesondere dann als günstig, wenn eine erfindungsgemäße Schwelle im Gebrauch auf einem Schotterbett abgestützt ist. Durch die minimierte Kontaktfläche kann die Schwelle, wenn die von ihr getragenen Schienen von einem Schienenfahrzeug befahren werden, in Folge des dann auf ihr lastenden Gewichts stärker in den Untergrund einsinken als bei Schwellen mit Kontaktflächen, die sich vollständig über die maximale Breite und Länge des von der jeweiligen Schwelle eingenommenen Raums erstreckt. Bei einer erfindungsgemäß gestalteten Schwelle weicht der Untergrund den über den Steg konzentriert eingeleiteten, in Schwerkraftrichtung wirkenden Kräften aus, setzt also dem Steg nur verminderte Gegenkräfte entgegen, so dass lokale Belastungsspitzen im stegförmigen Mittelabschnitt der Schwelle und damit einhergehend eine unzulässig hohe Durchbiegung sowie eine durch Verzug bedingte ungünstige Änderung der Schwellengeometrie im Auflager der Schwelle vermieden werden. Im Ergebnis wird so durch die besondere Gestaltung der Erfindung erreicht, dass die erfindungsgemäße Schwelle trotz ihrer filigranen Gestaltung eine maximale Spurtreue der auf ihr montierten Schienen gewährleistet. At the same time, it has proved to be surprisingly advantageous in terms of the load capacity of a threshold according to the invention that the contact surface with which the threshold sits in use on the substrate is minimized by the invention web-shaped design of the central portion. This proves to be particularly favorable when a threshold according to the invention is supported in use on a ballast bed. Due to the minimized contact surface, the threshold, when the rails carried by it are driven by a rail vehicle, sink deeper into the ground as a result of the weight bearing on her then with thresholds with contact surfaces that are completely beyond the maximum width and length of extends the respective threshold occupied space. In a threshold designed according to the invention, the ground deviates from the forces introduced in the direction of gravity, so that local load peaks in the web-shaped middle section of the threshold and, consequently, an inadmissibly high deflection as well as distortion due to distortion, counteract the web only reduced opposing forces conditional unfavorable change in the threshold geometry in the support of the threshold are avoided. As a result, it is achieved by the special design of the invention that the threshold according to the invention, despite its filigree design ensures maximum directional stability of mounted on her rails.

Die Biegesteifigkeit des erfindungsgemäß mindestens einen als Mittelabschnitt der Schwelle vorgesehenen Stegs kann zusätzlich dadurch optimiert werden, dass die Höhe des Stegs über den Abstand zwischen den Endabschnitten der Schwelle variiert ist. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, den Steg nach Art eines Gewölbebogens auszubilden beziehungsweise seine Höhe in Bezug auf die Ebene, in der die Endabschnitte in Montagestellung mit ihrer Unterseite sitzen, ausgehend von dem einen Endabschnitt kontinuierlich bis beispielsweise zur auf die Länge bezogenen Mitte ansteigen zu lassen, um sie dann bis zum anderen Endabschnitt wieder kontinuierlich geringer werden zu lassen. Der Höhenverlauf folgt damit der Belastungsverteilung, der der stegförmige Mittelabschnitt in der Praxis ausgesetzt ist, wenn ein Schienenfahrzeug die auf der Schwelle abgestützten Schienen befährt.The bending stiffness of the invention according to at least one provided as a central portion of the threshold web can be further optimized in that the height of the web is varied over the distance between the end portions of the threshold. Thus, it may be expedient, for example, to form the web in the manner of a vault arch, or to increase its height in relation to the plane in which the end sections sit with their underside in the assembly position, starting from the one end section continuously up to, for example, the length-related center let it then to the other end section again continuously lower. The height course thus follows the load distribution, which is exposed to the web-shaped central portion in practice, when a rail vehicle drives the supported on the threshold rails.

Im Hinblick auf die Montage und Herstellung einer erfindungsgemäßen Schwelle erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Schwelle mindestens in Bezug auf ihre Längsachse spiegelsymmetrisch geformt ist. Eine im Hinblick auf eine einfache und fehlerfreie Montage besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Schwelle ergibt sich dabei dann, wenn die Schwelle auch in Bezug auf ihre quer zur Längsachse und parallel zur Unterseite der Schwelle ausgerichteten, durch ihre Mitte verlaufende Breitenachse symmetrisch ausgebildet ist. Durch eine derart symmetrische Ausgestaltung können Verwechslungen bei der Ausrichtung der Schwelle vermieden werden, da wegen der symmetrischen Formgebung keine bestimmte Zuordnung der Seiten oder Abschnitte der Schwelle zu einer bestimmten Position beachtet werden muss.With regard to the assembly and manufacture of a threshold according to the invention, it proves to be advantageous if the threshold is mirror-symmetrical at least with respect to its longitudinal axis. An embodiment of the sleeper which is particularly expedient with regard to a simple and error-free assembly results in this case when the sleeper is designed to be symmetrical with respect to its width axis aligned transversely to the longitudinal axis and parallel to the underside of the sleeper and extending through its center. By such a symmetrical configuration confusion in the orientation of the threshold can be avoided because due to the symmetrical shape no specific assignment of the sides or sections of the threshold to a certain position must be considered.

Bei einer besonders praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Mittelabschnitt zwei in Breitenrichtung beabstandet angeordnete Stege. Diese Ausgestaltung gewährt optimierte Gebrauchseigenschaften bei gleichzeitig maximierter Dauerhaltbarkeit der Schwelle. So erlauben die beiden Stege eine weitere Verkleinerung ihrer Abmessungen bei gleichzeitig weiterhin minimierter Kontaktfläche zwischen dem Untergrund und der Schwelle. Als besonders vorteilhaft erweist es sich hier, dass die Stege im mittleren Bereich der Schwelle zwischen sich einen zum Untergrund hin offenen Freiraum begrenzen. In diesen Freiraum kann Material des Untergrunds eindringen, so dass eine intensive Verklammerung mit dem Untergrund erreicht werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine derart gestaltete erfindungsgemäße Schwelle zum Abstützen eines Gleises auf einem Schotterbett eingesetzt wird. Der Schotter dringt in die von den Stegen umgrenzten Öffnungsbereiche und bewirkt eine effektive Absicherung der Schwelle gegen Querverschieben in Folge der Querkräfte, die beim Überfahren der von der Schwelle getragenen Schienen durch ein Schienenfahrzeug oder in Folge der Längenveränderungen auftreten, zu denen es bei den Schienen insbesondere bei extremen Wechseln der Umgebungstemperaturen kommt.In a particularly practical embodiment of the invention, the middle section comprises two webs spaced apart in the width direction. This design provides optimized performance while maximizing the durability of the threshold. Thus, the two webs allow a further reduction in their dimensions while still minimizing the contact surface between the ground and the threshold. It proves to be particularly advantageous here that the webs delimit in the middle region of the threshold between them open space towards the ground. In this space, material of the substrate can penetrate, so that an intensive clamping with the ground can be achieved. This applies in particular when such a threshold according to the invention designed for supporting a track on a ballast bed is used. The ballast penetrates the bounded by the webs opening areas and causes effective protection of the threshold against lateral displacement due to the transverse forces that occur when driving over the carried by the threshold rails by a rail vehicle or as a result of changes in length, which in the rails in particular comes in extreme changes in ambient temperatures.

Die Symmetrie der Formgebung einer erfindungsgemäßen Schwelle erweist sich in diesem Zusammenhang als besonders zweckmäßig, wenn die Stege nicht linear gestreckt sind, sondern einen winkligen, kurvigen oder in anderer Weise an die jeweiligen Belastungen, Funktionen oder örtlichen Gegebenheiten angepassten Verlauf aufweisen.The symmetry of the shape of a threshold according to the invention proves to be particularly useful in this context, when the webs are not linearly stretched, but have an angular, curved or otherwise adapted to the particular loads, functions or local conditions course.

Wie die symmetrische Ausbildung der Schwelle trägt es dabei zur einfachen, fehlerfreien Montage bei, wenn bei zwei Stegen im Mittelabschnitt der Schwelle diese Stege gleich geformt sind. Verwechselungen bei der ordnungsgemäßen Ausrichtung der Schwelle während der Montage und ungleichförmige Belastungen im praktischen Einsatz lassen sich so sicher vermeiden.As the symmetrical design of the threshold, it contributes to the simple, error-free assembly, when two webs in the middle section of the threshold, these webs are the same shape. Confusion in the proper alignment of the threshold during assembly and non-uniform loads in practical use can be safely avoided.

Zu einem optimierten Biegeverhalten unter den in der Praxis auftretenden Lasten und zum angestrebten Eindringen von Material des Untergrunds in den von den Stegen umgrenzten, bodenseitigen offenen Freiraum kann auch beitragen, dass die Stege jeweils einen ausgehend von dem ersten Endabschnitt in Breitenrichtung nach außen verlaufenden Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der an das vom ersten Endabschnitt abgewandte Ende des nach außen verlaufenden Abschnitts des jeweiligen Stegs angeschlossen ist und zu dem zweiten Abschnitt zurückverläuft. Bei derart ausgerichteten Stegen weist der von den Stegen umgrenzte Freiraum im Bereich der Mitte der Schwelle eine maximale Weite auf, so dass dort ein maximales füllbares Volumen zur Verfügung steht.To an optimized bending behavior under the loads occurring in practice and the desired penetration of material of the substrate in the bounded by the webs, the bottom open space can also contribute that the webs each one starting from the first End portion in the width direction outwardly extending portion and a second portion which is connected to the opposite end of the first end portion of the outwardly extending portion of the respective web and runs back to the second portion. In webs aligned in this way, the free space bounded by the webs has a maximum width in the region of the middle of the sleeper, so that a maximum fillable volume is available there.

Besonders gut zur Herstellung erfindungsgemäß gestalteter Schwellen ist das in der Internationalen Patentanmeldung PCT/ EP2016/059064 beschriebene Verfahren und das in dieser Internationalen Patentanmeldung ebenfalls vorgestellte Material geeignet. Der Inhalt der PCT/ EP2016/059064 wird hiermit durch Bezugnahme in den Text der vorliegenden Anmeldung aufgenommen. Das in der PCT/ EP2016/059064 beschriebene Verfahren zum Herstellen einer Schwelle zum Einsatz im Gleisoberbau umfasst mindestens folgende Arbeitsschritte:

  1. a) Bereitstellen einer Mischung, die zu 10 - 60 Masse-% aus einem Granulat eines durch Wärmezufuhr verformbaren Kunststoffs und als Rest aus einem Sand mit einer Schüttdichte von 1,4 - 2,0 g/cm3 besteht;
  2. b) Erwärmen der Mischung auf eine Temperatur von 150 - 200 °C;
  3. c) Einfüllen der Mischung in eine die Schwelle abbildende Pressform;
  4. d) Verpressen der Mischung in der Form mit einem in der Mischung gemessenen Pressdruck von 1 - 5 MPa über eine Pressdauer von bis zu 60 min;
  5. e) Entformen der Schwelle aus der Form.
Particularly well suited for the production of thresholds designed according to the invention is that disclosed in International Patent Application PCT / EP2016 / 059064 described method and the material also presented in this International Patent Application. The content of the PCT / EP2016 / 059064 is hereby incorporated by reference into the text of the present application. That in the PCT / EP2016 / 059064 described method for producing a threshold for use in track superstructure comprises at least the following steps:
  1. a) providing a mixture consisting of 10 - 60% by mass of granules of a heat-deformable plastic and the remainder of a sand having a bulk density of 1.4 - 2.0 g / cm 3 ;
  2. b) heating the mixture to a temperature of 150-200 ° C;
  3. c) filling the mixture into a threshold molding die;
  4. d) compressing the mixture in the mold with a measured in the mixture pressing pressure of 1 - 5 MPa over a pressing period of up to 60 minutes;
  5. e) removal of the threshold from the mold.

Im fertig verfestigten Zustand sind derartig gemischte und verarbeitete Kunststoff-Sand-Gemische vergleichbar spröde. Durch die in der PCT/ EP2016/059064 beschriebene Art und Weise der Verarbeitung und Mischung von Sand und Kunststoff und die erfindungsgemäße Gestaltung gelingt es dennoch, eine Schwelle zur Verfügung zu stellen, die nicht nur kostengünstig herstellbar ist, sondern neben einer hohen Formsteifigkeit und Dauerhaltbarkeit ein optimiertes Dämpfungsverhalten besitzt.In the finished solidified state, such mixed and processed plastic sand mixtures are comparably brittle. By the in the PCT / EP2016 / 059064 described manner of processing and mixing of sand and plastic and the design according to the invention still succeed in providing a threshold that is not only inexpensive to produce, but in addition to a high dimensional stability and durability has an optimized damping behavior.

Eine erfindungsgemäße Schwelle besteht hierbei vorzugsweise aus einem Kunststoff-Sand-Gemisch, dessen Kunststoffgehalt 10 - 60 Masse-% beträgt und dessen Rest aus Sand mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,1 - 0,5 mm besteht, wobei die Schüttdichte des Sands vorteilhafterweise 1,4 - 2,0 g/cm3 beträgt. Kunststoffgehalte von 20 - 40 Masse-% haben sich hier als besonders vorteilhaft erwiesen.A threshold according to the invention preferably consists of a plastic-sand mixture whose plastic content is 10 to 60% by weight and whose remainder consists of sand having a mean grain diameter of 0.1 to 0.5 mm, the bulk density of the sand advantageously being 1 , 4-2.0 g / cm 3 . Plastic contents of 20-40% by weight have proven to be particularly advantageous here.

Als Kunststoff können für die erfindungsgemäße Herstellung einer Schwelle grundsätzlich alle Kunststoffe verwendet werden, die sich mit einem nach den erfindungsgemäßen Vorgaben beschaffenen Sand mischen lassen und unter Wärme- und Druckzufuhr so verdichtet werden können, dass sich eine ausreichende Anbindung zwischen dem Kunststoff und den in ihm eingebetteten Körnern des Sands ergibt. Insbesondere eignen sich hierfür die üblicherweise als „thermoplastisch“ bezeichneten Kunststoffe.As a plastic, in principle all plastics can be used for the inventive production of a threshold, which can be mixed with a sand according to the invention provided sand and can be compressed under heat and pressure so that there is a sufficient connection between the plastic and in him embedded grains of sand results. In particular, the plastics commonly referred to as "thermoplastic" are particularly suitable for this purpose.

Besonders geeignet sind hier Kunststoffgranulate, die aus einem Polypropylen-Granulat (PP-Granulat) oder einem Polyethylen-Granulat (PE-Granulat) bestehen, wobei sich PP-Granulate als besonders zweckmäßig herausgestellt haben. Auch ein Granulat, das aus einem hochdichten Polyethylen (HDPE-Granulat) besteht, kann für die Erfindung geeignet sein, wenn sich besondere Anforderungen an das Kunststoffmaterial ergeben.Particularly suitable here are plastic granules consisting of a polypropylene granules (PP granules) or a polyethylene granules (PE granules), with PP granules have been found to be particularly useful. Also, a granulate consisting of a high density polyethylene (HDPE granules) may be suitable for the invention, if there are special requirements for the plastic material.

Das für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Schwelle vorgesehene Kunststoffgranulat kann sortenrein aus einer einzigen Kunststoffgranulatsorte bestehen oder als Mischung unterschiedlicher Kunststoffgranulatsorten zum Einsatz kommen.The intended for the production of a threshold according to the invention plastic granules can sorted consist of a single type of plastic granulate or come as a mixture of different types of plastic granules are used.

Im Fall, dass eine Kunststoffgranulatmischung verwendet werden soll, hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Kunststoffgranulat zu 40 - 60 Masse-% aus PP-Granulat und als Rest aus PE- bzw. HDPE-Granulat besteht.In the case that a plastic granulate mixture is to be used, it has proven to be advantageous if the plastic granules to 40 - 60% by mass of PP granules and the rest of PE or HDPE granules.

Ebenfalls als günstig im Hinblick auf eine gute Formfüllung beim Verpressen des erfindungsgemäß in die formgebende Form gefüllten Sand-Kunststoff-Gemischs hat es sich als günstig erwiesen, wenn der gemäß DIN EN ISO 1133 bei einer Prüftemperatur von 230 °C und einer Lastmasse von 2,16 kg bestimmte Melt Flow MFI/230/2,16 (siehe auch: A.B. Mathur, I.S. Bhardway, „Testing and Evaluation of Plastics“, Allied Publishers PVT. Limited, 2003, ISBN 81-7764-436-X ) des Kunststoffs oder der Kunststoffe, aus dem das Kunststoffgranulat besteht, jeweils größer 20ist.Also as low in terms of a good mold filling during compression of the present invention filled in the shaping mold sand-plastic mixture, it has proved to be beneficial if the according DIN EN ISO 1133 at a test temperature of 230 ° C and a load mass of 2.16 kg certain Melt Flow MFI / 230 / 2.16 (see also: AB Mathur, IS Bhardway, "Testing and Evaluation of Plastics", Allied Publishers PVT. Limited, 2003, ISBN 81-7764-436-X ) of the plastic or plastics composing the plastic granules is larger in each case.

Eine gute Durchmischung des Kunststoffmaterials mit dem Sand des erfindungsgemäß verarbeiteten Sand-Kunststoff-Gemischs kann dadurch gewährleistet werden, dass die Körnung des Granulats an die Körnung des Sands angepasst ist.A good mixing of the plastic material with the sand of the invention processed sand-plastic mixture can be ensured that the grain size of the granules is adapted to the grain size of the sand.

Der mit dem Kunststoffgranulat vermischte Sand des Kunststoff-Sand-Gemischs, aus dem die erfindungsgemäße Schwelle vorzugsweise besteht, besitzt eine Schüttdichte von 1,4 - 2,0 g/cm3, wobei sich Sande mit einer Schüttdichte von mindestens 1,6 g/cm3 als besonders günstig herausgestellt haben. Bei Sanden mit innerhalb der erfindungsgemäßen Vorgaben gewählter Schüttdichte ist eine gute Durchmischung mit dem Kunststoffgranulat und demzufolge eine gute Anbindung der Sandkörner an die sie in der fertigen Schwelle umgebende Kunststoffmatrix gewährleistet, die sich aus den im Zuge der Erwärmung und des Pressvorgangs aufschmelzenden und verdichteten Kunststoffgranulat-Körnern bildet. Als besonders günstig haben sich dabei Schüttdichten von bis zu 1,9 g/cm3, insbesondere mindestens 1,7 g/cm3, erwiesen.The sand mixed with the plastic granules of the plastic-sand mixture, of which the threshold according to the invention preferably consists, has a bulk density of 1.4-2.0 g / cm 3 , whereby sand having a bulk density of at least 1.6 g / cm 3 have been found to be particularly favorable. When sands with within the According to the invention selected bulk density is a good mixing with the plastic granules and therefore ensures a good connection of the sand grains to the surrounding in the finished threshold plastic matrix, which is formed from the melting and compacting during the heating and pressing process plastic granules. Bulk densities of up to 1.9 g / cm 3 , in particular at least 1.7 g / cm 3 , have proved to be particularly favorable.

Praktische Versuche haben ergeben, dass Sand, der aus Körnern mit einer mittleren Korngröße von 0,1 - 0,5 mm besteht, sich besonders gut für die erfindungsgemäßen Zwecke eignet. So ergibt sich bei einer solchen Körnung eine besonders gute Einbettung der Sandkörner in die Kunststoffmatrix der fertig hergestellten Schwelle. Hierdurch wird nicht nur die Stabilität der Schwelle optimiert, sondern auch ihr Dämpfungsverhalten und ihre Elastizität für den Einsatz als Schwelle in einem Gleis für Schienenfahrzeuge optimal eingestellt.Practical experiments have shown that sand, which consists of grains with an average particle size of 0.1 - 0.5 mm, is particularly well suited for the purposes of the invention. Thus, with such a grain size, a particularly good embedding of the sand grains in the plastic matrix of the finished threshold is obtained. As a result, not only the stability of the threshold is optimized, but also optimally adjusted their damping behavior and their elasticity for use as a threshold in a track for rail vehicles.

Als Sand für die erfindungsgemäßen Zwecke kommen sämtliche Sande in Frage, deren Schüttdichte als Mindestanforderung den erfindungsgemäßen Vorgaben entspricht.As sand for the purposes of the invention are all sands in question, whose bulk density as a minimum requirement meets the requirements of the invention.

Praktische Erprobungen haben gezeigt, dass an die Sorte des im Werkstoff einer erfindungsgemäßen Schwelle vorgesehenen Sands keine besonderen Anforderungen gestellt werden. Als vorteilhaft, jedoch nicht zwingend notwendig, haben sich gebrochene Sande erwiesen. Hierbei handelt es sich in der Regel um künstlich erzeugte Sande, wie sie beispielsweise beim Recyceln von auf Sandbasis hergestellten Produkten, wie erfindungsgemäßen Schwellen, entstehen. Gebrochene Sande zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Körner scharfkantige Vorsprünge an ihrem Umfang aufweisen, über die sie sich mit den an ihnen angrenzenden Körnern verhaken und so zu einer besonders hohen Festigkeit und Durchbruchsicherheit der erfindungsgemäß erzeugten Schwelle beitragen.Practical tests have shown that no special requirements are placed on the type of sand provided in the material of a threshold according to the invention. As advantageous, but not absolutely necessary, broken sands have proved. These are usually artificially produced sands, such as those that occur, for example, in the recycling of sand-based products, such as thresholds according to the invention. Broken sands are characterized by the fact that their grains have sharp-edged projections on their circumference, through which they interlock with the grains adjacent to them and thus contribute to a particularly high strength and penetration resistance of the threshold produced according to the invention.

Die Härte der Körner des erfindungsgemäß verwendeten Sands weist vorteilhafterweise eine nach Mohs (s. beispielsweise Detlef Gysau, „Füllstoffe“, 3. Auflage, Hannover: Vincentz Network, 2014, ISBN: 9783866308398) bestimmte Härte von 5 - 8 auf, wobei sich Sande mit Körnern, die eine nach Mohs bestimmte Härte von mindestens 6, insbesondere mindestens 7, aufweisen, als besonders geeignet erwiesen haben.The hardness of the grains of the sand used according to the invention advantageously has a hardness of 5-8 determined according to Mohs (see, for example, Detlef Gysau, "Füllstoffe", 3rd edition, Hannover: Vincentz Network, 2014, ISBN: 9783866308398), sand being with grains having a Mohs hardness of at least 6, in particular at least 7, have proven to be particularly suitable.

Erfindungsgemäß erzeugte Schwellen weisen eine hohe Sicherheit gegen Durchbrechen auf.Thresholds produced according to the invention have a high security against breakthrough.

Gemäß DIN EN 13146-10 durchgeführte Tests haben für die erfindungsgemäß hergestellte Schwellen regelmäßig hohe, strengsten Anforderungen genügende Ausziehwiderstände ergeben, so dass die diesbezüglich in der Praxis gestellten Anforderungen stets sicher erfüllt werden.According to DIN EN 13146-10 Tests carried out have regularly resulted in high thresholds which meet the strictest requirements for the thresholds produced according to the invention, so that the requirements set in practice in this regard are always reliably met.

Die Dauerhaltbarkeit und das Lastaufnahmevermögen erfindungsgemäßer Schwellen kann dadurch weiter verbessert werden, dass in das Kunststoffmaterial des Stegs als vorteilhafte Option eine sich in Längsrichtung des Stegs erstreckende Bewehrung eingebettet ist. Mit einer solchen erfindungsgemäß in den optional stegförmig ausgebildeten Mittelabschnitt eingelegten Bewehrung gelingt es, auch den schmalen und im Gebrauch nur mit einer minimierten Fläche auf dem jeweiligen Untergrund sitzenden Mittelabschnitt dauerhaft sicher und hoch belastbar an die Endabschnitte anzubinden.The durability and the load-bearing capacity of sleepers according to the invention can be further improved by embedding in the plastic material of the web, as an advantageous option, a reinforcement extending in the longitudinal direction of the web. With such a reinforcement inserted according to the invention into the optionally web-shaped middle section, it is also possible to attach the narrow section, which in use is seated with a minimized surface on the respective ground, to the end sections in a permanently secure and highly loadable manner.

In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die optionale Bewehrung an ihren den Endabschnitten zugeordneten Enden in dem jeweiligen Endabschnitt verankert ist. Auf diese Weise lässt sich auch bei vergleichbar spröden, jedoch aufgrund ihrer Kostenvorteile und übrigen Gebrauchseigenschaften bevorzugten Kunststoff-Sand-Gemischen der voranstehend erläuterten Art auf einfache Weise eine dauerhaft rissfreie Anbindung der Endabschnitte an die vergleichbar filigran geformten Stege gewährleisten.In this context, it has proven useful if the optional reinforcement is anchored at its end portions associated ends in the respective end portion. In this way, even with comparatively brittle, but due to their cost advantages and other performance characteristics preferred plastic sand mixtures of the type described above in a simple way to ensure a permanent crack-free connection of the end sections of the comparatively filigree webs.

Für eine dauerhaft sichere Anbindung der Stege an die Endabschnitte kann die optionale Bewehrung nach Art einer endlosen Schlaufe mit zwei Längsabschnitten und zwei Schmalabschnitten geformt sein, von denen sich jeweils einer zwischen den einander zugeordneten Enden der Längsabschnitte erstreckt, wobei der eine der Längsabschnitte in den einen Steg, der andere Längsabschnitt in den anderen Steg und die beiden Schmalabschnitte jeweils in einen der Endabschnitte eingebettet sind. Eine solche in sich geschlossene Schlaufe lässt sich nicht nur bei der Herstellung besonders einfach in der Schwelle positionieren, sondern erlaubt auch eine besonders einfache und gleichzeitig wirksame Anbindung der Endabschnitte an die Stege.For a permanently secure connection of the webs to the end portions, the optional reinforcement in the manner of an endless loop with two longitudinal sections and two narrow sections may be formed, one of which extends between the mutually associated ends of the longitudinal sections, wherein the one of the longitudinal sections in the one Web, the other longitudinal section in the other web and the two narrow sections are each embedded in one of the end sections. Such a self-contained loop can be positioned not only in the manufacture particularly easy in the threshold, but also allows a particularly simple and at the same time effective connection of the end portions of the webs.

Alternativ ist es aber selbstverständlich ebenso optional möglich, stabförmige Bewehrungen in die Stege einzubetten und an den Enden der Bewehrungsstäbe geeignete Formelemente, wie einen Haken, Tellerabsatz oder desgleichen, auszuformen, durch die eine in Längsrichtung der Bewehrungsstäbe wirkende formschlüssige Anbindung zwischen den Bewehrungen und dem Kunststoffmaterial der Endabschnitte und damit einhergehend eine Blockade der stabförmigen Bewehrungen gegen eine Verschiebung in ihre Längsrichtung gesichert ist.Alternatively, but it is of course also just as possible possible to embed rod-shaped reinforcements in the webs and form at the ends of the reinforcing bars suitable form elements, such as a hook, plate paragraph or the like, through which acting in the longitudinal direction of the reinforcing bars form-fitting connection between the reinforcements and the plastic material the end portions and concomitantly a blockage of the rod-shaped reinforcements is secured against displacement in their longitudinal direction.

Indem die optionale Bewehrung sich jeweils mindestens bis in denjenigen Bereich der Endabschnitte hinein erstreckt, auf dem die Aufstandfläche für die abzustützende Schiene ausgebildet ist, lässt sich eine Anbindung der Endabschnitte an den Mittelabschnitt der Schwelle herstellen, die auch maximalen Belastungen der Schwelle standhält. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Mittelabschnitt vergleichbar filigran in der erfindungsgemäßen Weise stegartig ausgebildet ist. Insbesondere dadurch, dass sich die Bewehrung ausgehend vom Mittelabschnitt bis über den die Aufstandfläche tragenden Bereich der Endabschnitte hinaus erstreckt und so geformt ist, dass sie diesen Bereich zumindest abschnittsweise, optimaler Weise aber vollständig, umgreift, lässt sich der dauerhaft sichere Zusammenhalt zwischen dem Mittelabschnitt und mit ihm verbundenen Endabschnitte gewährleisten.By the optional reinforcement in each case at least to that area of the End sections extends, on which the contact surface is formed for the rail to be supported, can be a connection of the end portions to the central portion of the threshold produce, which also withstands maximum loads on the threshold. This is especially true if the middle section is formed filigree comparable filigree in the manner according to the invention. In particular, the fact that the reinforcement, starting from the central portion extends beyond the support surface bearing portion of the end portions and is shaped so that this area at least partially, optimally but completely, embraces the permanently secure cohesion between the central portion and Ensure with him connected end sections.

Besonders überraschend und für die Praxis von besonderer Bedeutung ist, dass sich eine Positionierung der optional vorgesehenen Bewehrungen ausschließlich im oberen Viertel der Höhe der Schwelle als besonders günstig im Hinblick auf das Durchbiegungsverhalten und die Dauerhaltbarkeit der Stege herausgestellt hat. Durch eine Positionierung der Bewehrung in großer Nähe zur freien Oberseite der Stege kann die Bewehrung besonders effektiv die Zugkräfte aufnehmen, die auf den Stegen lasten, wenn die Endabschnitte beim Überfahren der Schwelle durch ein Schienenfahrzeug mit dessen Gewicht belastet werden.Particularly surprising and of particular importance in practice is that a positioning of the optionally provided reinforcements exclusively in the upper quarter of the height of the threshold has proven to be particularly favorable with regard to the deflection behavior and the durability of the webs. By positioning the reinforcement in close proximity to the free top of the webs, the reinforcement can particularly effectively absorb the tensile forces that load on the webs when the end portions are loaded when crossing the threshold by a rail vehicle with its weight.

Ergänzend zu der im oberen Viertel der Höhe der Schwelle eingelegten Bewehrung kann erforderlichenfalls eine weitere Bewehrung in der Schwelle eingelegt sein. Diese kann beispielsweise in der unteren Hälfte oder im unteren Viertel der Höhe der Schwelle liegen. Die zusätzliche Bewehrung kann sich in Längsrichtung der Schwelle betrachtet über die im oberen Viertel angeordnete Bewehrung hinaus in die Endabschnitte erstrecken. So kann die im oberen Viertel angeordnete Bewehrung speziell zur Anbindung der Stege des Mittelabschnitts dienen, indem sie im jeweiligen Anschlussbereich zwischen den Stegen des Mittelabschnitts und dem jeweiligen Endabschnitt verankert ist, wogegen die untere Bewehrung zur Optimierung der Tragfähigkeit der Endabschnitte in dem Bereich dient, auf dem die Aufstandfläche für die Schiene gebildet ist.In addition to the reinforcement inserted in the upper quarter of the height of the threshold, if necessary a further reinforcement can be inserted in the threshold. This can be, for example, in the lower half or in the lower quarter of the height of the threshold. The additional reinforcement, viewed in the longitudinal direction of the threshold, can extend beyond the upper reinforcement in the end sections. Thus, the reinforcement arranged in the upper quarter can be used specifically to connect the webs of the middle section by being anchored in the respective connection region between the webs of the middle section and the respective end section, whereas the lower reinforcement serves to optimize the load capacity of the end sections in the area the footprint of the rail is formed.

Die im oberen Viertel angeordnete Bewehrung kann auch derart einstückig geformt sein, dass sie einen dem Mittelabschnitt der Schwelle zugeordneten Mittelteil aufweist, der sich im oberen Viertel der Höhe der Schwelle erstreckt und zwei Endteile besitzt, von denen jeweils einer an ein Ende des Mittelteils der Bewehrung angeschlossen ist und die sich jeweils ausgehend vom zugeordneten Ende des Mittelteils zunächst in Richtung der Unterseite der Schwelle erstrecken und anschließend in einen sich parallel zur Unterseite der Schwelle und über den Bereich des Endabschnitts erstrecken, auf dem die Aufstandfläche für die Schiene gebildet ist.The reinforcement arranged in the upper quarter may also be integrally formed so as to have a middle part associated with the middle section of the sill which extends in the upper quarter of the height of the sill and has two end parts, one of which at one end of the middle part of the reinforcement is connected and each extending from the associated end of the central part first in the direction of the underside of the threshold and then extend into a parallel to the underside of the threshold and over the region of the end portion on which the contact surface is formed for the rail.

Die optional vorgesehene Bewehrung kann aus einem massiven Material, wie beispielsweise aus einem zu einem Stab, einem Band oder desgleichen geformten Metallwerkstoff, insbesondere einem Stahlwerkstoff, bestehen. Die Bewehrung kann dabei im Zuge ihrer Herstellung unmittelbar die jeweilige Formgebung, insbesondere ihre geschlossene Schlaufenform, erhalten, oder aus einem vorgefertigten Halbzeug, wie einem Stab- oder Bandmaterial geformt werden.The optionally provided reinforcement may be made of a solid material, such as a metal material, in particular a steel material, which is shaped into a rod, a band or the like. In the course of its manufacture, the reinforcement can directly receive the respective shaping, in particular its closed loop shape, or be formed from a prefabricated semi-finished product, such as a rod or strip material.

Alternativ zu oder in Kombination mit einer massiven Ausführung kann die optional vorgesehene Bewehrung auch als Bündel oder Strang einer Vielzahl einzelner Fasern gebildet sein. Als Bewehrung kommen somit beispielsweise massive Stäbe, die beispielsweise aus Stahl oder einem anderen geeigneten Metallwerkstoff bestehen, genauso in Frage wie Faserstränge oder -bündel, die aus ausreichend festen Fasern bestehen, wobei diese Fasern beispielsweise Stahlfasern, Hochleistungsfasern, wie Glasfasern oder Aramidfasern, oder andere technische Textilfasern mit ausreichender Festigkeit sein können.As an alternative to or in combination with a solid design, the optionally provided reinforcement may also be formed as a bundle or strand of a multiplicity of individual fibers. Thus, for example, solid bars, which consist for example of steel or another suitable metal material, come into question as reinforcements, such as fiber strands or bundles consisting of sufficiently strong fibers, these fibers being for example steel fibers, high-performance fibers such as glass fibers or aramid fibers, or others technical textile fibers with sufficient strength can be.

Im Fall, dass mindestens zwei nach Maßgabe der Erfindung gestaltete Stege im Mittelabschnitt der Schwelle vorgesehen sind, liegt optimaler Weise in jedem der Stege des Mittelabschnitts eine nach Maßgabe der Erfindung angeordnete und mit den Endabschnitten verankerte Bewehrung, um eine dauerhaft sichere Anbindung jedes Stegs an den jeweiligen Endabschnitt und eine ebenso optimierte Aussteifung aller Stege zu gewährleisten.In the event that at least two designed according to the invention webs are provided in the middle portion of the threshold, is optimally arranged in each of the webs of the central portion arranged in accordance with the invention and anchored to the end sections reinforcement to a permanently secure connection of each web to the ensure each end portion and an equally optimized stiffening of all webs.

Die Befestigung der Schiene auf einer erfindungsgemäßen Schwelle kann dadurch vereinfacht werden, dass in die Schwelle Teile des jeweils für die Befestigung vorgesehenen Schienenbefestigungssystems integriert sind. Hierzu können beispielsweise im Bereich der auf den Endabschnitten vorgesehenen Aufstandflächen aus dem Kunststoffmaterial der Schwelle Formelemente, wie Vorsprünge, Erhebungen, Gleitflächen, Ausnehmungen, Vertiefungen und desgleichen, zum seitlichen Führen oder Abstützen der auf dem jeweiligen Endabschnitt zu befestigenden Schiene oder zum Führen, Befestigen oder Abstützen eines oder mehrerer Bauelemente eines zum Befestigen der Schiene vorgesehenen Schienenbefestigungssystems ausgebildet sein. Bei den zum Führen der Schiene vorgesehenen Formelementen kann es sich beispielsweise um seitliche Begrenzungen handeln, die die auf dem jeweiligen Endabschnitt vorgesehene Aufstandfläche begrenzen und nach dem Aufsetzen der Schiene auf die Aufstandfläche den Schienenfuß seitlich führen und abstützen. Diese seitlichen Begrenzungen wirken dann nach Art einer konventionellen Führungsplatte und leiten die im Gebrauch auftretenden Querkräfte in die Schwelle ab. Um eine einfache Anpassung des Sitzes der Schiene auf der jeweiligen Aufstandfläche an die vorgeschriebene Spurbreite zu ermöglichen, können in an sich bekannter Weise leistenartige Spurplättchen zwischen den seitlichen Begrenzungen und dem Schienenfuß angeordnet werden. Auch kann in oder an die Endabschnitte jeweils ein Gewinde, ein Dübel oder ein anderes Gegenlager für ein Spannelement, wie eine Schwellenschraube oder ein Schwellenschraubbolzen ein- oder angeformt sein. Ein derartiges Spannelement wird üblicherweise benötigt, um ein Federelement auf der Schwelle zu verspannen, das bei fertig montierter Schiene die zum Niederhalten auf der Schwelle benötigte federnd elastische Niederhaltekraft auf den Schienenfuß ausübt. Die betreffenden zum Führen oder Montieren der Bauteile des jeweiligen Schienenbefestigungssystems vorgesehenen Formelemente lassen sich hierbei problemlos so ausbilden, dass die Bauteile des Schienenbefestigungssystems entfernt zum Gebrauchsort der Schwelle, beispielsweise im Schwellenwerk, bereits so vormontiert werden können, dass am Gebrauchsort nur noch wenige, möglichst automatisch auszuführende Montagetätigkeiten erforderlich sind.The attachment of the rail on a threshold according to the invention can be simplified, that are integrated in the threshold parts of each provided for the fastening rail fastening system. For this purpose, for example, in the area provided for on the end portions contact surfaces of the plastic material of the threshold form elements, such as projections, elevations, sliding surfaces, recesses, depressions and the like, for laterally guiding or supporting the rail to be fastened on the respective end portion or for guiding, attaching or Supporting one or more components of a provided for securing the rail rail fastening system may be formed. The form elements provided for guiding the rail may, for example, be lateral boundaries which delimit the contact surface provided on the respective end section and laterally guide and support the rail foot after the rail has been placed on the contact surface. These lateral limits then act in the manner of a conventional guide plate and divert the lateral forces occurring in use in the threshold. In order to allow a simple adjustment of the seat of the rail on the respective footprint to the prescribed track width, strip-like track plate can be arranged between the lateral boundaries and the rail in a conventional manner. Also, in or at the end portions in each case a thread, a dowel or other abutment for a clamping element, such as a sleeper screw or a threshold bolt be or be formed. Such a tensioning element is usually required in order to clamp a spring element on the threshold, which, when the rail is completely assembled, exerts the resilient elastic hold-down force required for holding down on the threshold on the rail foot. The relevant for guiding or mounting the components of the respective rail fastening system provided form elements can be easily trained so that the components of the rail fastening system away to the place of use of the threshold, for example in sleeper, already pre-assembled so that at the place of use only a few, possible automatically to be performed assembly activities are required.

Zur Verbesserung der Dauerhaltbarkeit auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen, wie beispielsweise in Bereichen mit großer Staubentwicklung oder großem Sandaufkommen, kann es darüber hinaus zweckmäßig sein, wenn im Bereich der auf den Endabschnitten vorgesehenen Aufstandflächen in das Kunststoffmaterial der Schwelle eine Stützplatte, die beispielsweise aus einem höherfesten oder besonders verschleißbeständigen Material, wie beispielsweise einem geeigneten Stahlwerkstoff, einem geeigneten Eisengusswerkstoff oder einem hochfesten und hochbeständigen Kunststoff besteht, eingelassen ist, über die im Gebrauch die auf dem jeweiligen Endabschnitt der Schwelle abgestützte Schiene großflächig auf dem betreffenden Endabschnitt abgestützt ist. Die Stützplatte kann dabei so ausgebildet sein, dass sie die Verwendung von in der Praxis bewährten Befestigungssystemen erlaubt, die auf einer derartigen Platte basieren. Dies erweist sich insbesondere dann als sinnvoll, wenn eine erfindungsgemäße Schwelle eine im praktischen Einsatz verschlissene Schwelle ersetzen soll, jedoch Teile des schon vorhandenen Befestigungssystems oder die zur Montage dieser Systeme vorhandenen Maschinen weiterbenutzt werden sollen. Über eine in sie integrierte Stützplatte kann eine erfindungsgemäße Schwelle problemlos an derartige Vorgaben angepasst werden.To improve the durability under unfavorable weather conditions, such as in areas with large dust or large amounts of sand, it may also be useful if in the area provided on the end portions contact surfaces in the plastic material of the threshold, a support plate, for example, a higher-strength or particularly wear-resistant material, such as a suitable steel material, a suitable cast iron material or a high-strength and highly resistant plastic, is embedded, over which in use supported on the respective end portion of the threshold rail is extensively supported on the respective end portion. The support plate can be designed so that it allows the use of proven in practice mounting systems based on such a plate. This proves to be particularly useful if a threshold according to the invention is to replace a worn in practical use threshold, but parts of the existing fastening system or the existing machines for mounting these systems should continue to be used. About a built-in support plate, a threshold according to the invention can be easily adapted to such requirements.

Eine weitere für die praktische Nutzung wichtige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite einer erfindungsgemäßen Schwelle optional mindestens ein Formelement ausgebildet ist, das bei auf den Untergrund aufgesetzter Schwelle mit einem an dem Untergrund vorhandenen Formelement formschlüssig zusammenwirkt. Bei diesem an der Unterseite der Schwelle vorgesehenen Formelement kann es sich um einen Vorsprung oder eine Ausnehmung handeln, die mit korrespondierenden, an dem Untergrund vorhandenen Ausnehmungen oder Vorsprüngen zusammenwirken. Beispielsweise können die an der Unterseite vorgesehenen Formelemente so ausgebildet sein, dass einzelne Schottersteine formschlüssig mit ihnen zusammenwirken, indem sie in eine als Formelement vorgesehene Ausnehmung greifen oder indem ein an der Unterseite der Schwelle vorgesehener Vorsprung in eine entsprechende Höhlung, einen Freiraum und desgleichen im Schotterbett vorsteht. Durch die so vorgesehenen Formelemente lässt sich die Schwelle somit zusätzlich gegen eine Verschiebung in ihrer Längsrichtung, d.h. quer zu den auf ihr abgestützten Schienen, sichern.Another embodiment of the invention which is important for practical use is characterized in that optionally at least one mold element is formed on the underside of a threshold according to the invention, which interacts positively with a mold element provided on the substrate when the threshold is placed on the substrate. In this provided on the underside of the threshold mold element may be a projection or a recess, which cooperate with corresponding existing on the ground recesses or projections. For example, the form elements provided on the underside can be designed such that individual ballast stones interact with them in a form-fitting manner by engaging in a recess provided as a form element or by providing a projection provided on the underside of the threshold into a corresponding cavity, a free space and the like in the ballast bed protrudes. By virtue of the shape elements thus provided, the threshold can thus be additionally counteracted by a displacement in its longitudinal direction, i. across the rails supported on it.

Die an der Unterseite einer erfindungsgemäßen Schwelle optional vorgesehenen Formelemente können auch zum platzsparenden sicheren Transport und zur ebenso platzsparenden sicheren Bevorratung von erfindungsgemäßen Schwellen beitragen. So können die betreffenden Formelemente insbesondere auch so angepasst sein, dass sie im Fall, dass eine erfindungsgemäße Schwelle auf einer anderen aufgestapelt wird, durch Formschluss sicherstellen, dass die im Stapel aufeinander sitzenden Schwellen nur durch Abheben entgegen der Schwerkraftrichtung voneinander getrennt werden können. Dabei können beispielsweise an der Unterseite der Schwellen Ausnehmungen vorgesehen sein, in die auf der jeweils unter der betreffenden Schwelle vormontierte Bauelemente eines Schienenbefestigungssystems frei hineinragen können. Ein Kontakt zwischen den vormontierten Bauteilen der einen Schwelle und der auf diese Schwelle aufgesetzten anderen Schwelle kann so sicher vermieden werden.The optionally provided on the underside of a threshold according to the invention mold elements can also contribute to the space-saving safe transport and also space-saving secure storage of sleepers according to the invention. Thus, the respective form elements can in particular also be adapted so that in the case that a threshold according to the invention is stacked on another, ensure by positive locking that the stacked sleepers can be separated from each other only by lifting against the direction of gravity. It can be provided, for example, on the underside of the threshold recesses into which can protrude freely on the preassembled under the relevant threshold components of a rail fastening system. A contact between the preassembled components of a threshold and placed on this threshold other threshold can be safely avoided.

Die Möglichkeit einer sicheren Stapelbildung kann zusätzlich dadurch unterstützt werden, dass an ihrer Oberseite optional mindestens eine erste Ausrichthilfe ausgebildet ist, der an der Unterseite der Schwelle eine zweite Ausrichthilfe zugeordnet ist, und dass die Ausrichthilfen der Schwelle derart angeordnet sind, dass im Fall, dass eine in gleicher Weise mindestens an ihrer Unterseite mit Ausrichthilfen versehene Schwelle zur Bildung eines Schwellenstapels auf die Schwelle gesetzt wird, die an der Oberseite der einen Schwelle vorgesehene Ausrichthilfe mit der zweiten Ausrichthilfe zusammenwirkt, die an der Unterseite der auf die Schwelle gesetzten anderen Schwelle vorhanden ist, und so die Schwellen gegeneinander in einer parallel zur Unterseite der Schwellen ausgerichteten Ebene unverschiebbar festlegt.The possibility of secure stack formation can additionally be aided by the fact that optionally at least one first alignment aid is formed on its upper side, which is assigned a second alignment aid at the underside of the threshold, and in that the alignment aids of the threshold are arranged such that in the case that a similarly provided at least on its underside with alignment aids threshold to form a threshold stack is placed on the threshold, which cooperates at the top of the threshold provided alignment aid with the second alignment aid, which is provided at the bottom of the threshold set to the other threshold , And so sets the thresholds against each other immovably in a parallel to the underside of the threshold aligned plane.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. Deren Figuren zeigen jeweils schematisch:

  • 1 eine erste Schwelle in einer perspektivischen Ansicht von oben;
  • 2 eine zweite Schwelle in einer perspektivischen Ansicht von oben;
  • 3 die Schwelle gemäß 2 in einem Längsschnitt;
  • 4 die Schwelle gemäß 2 in einer Ansicht von unten;
  • 5 die Schwelle gemäß 2 in einem Schnitt entlang der in 3 eingezeichneten Schnittlinie X-X;
  • 6 die Schwelle gemäß 2 in einem Schnitt entlang der in 4 eingezeichneten Schnittlinie Y-Y;
  • 7 einen Stapel von Schwellen in perspektivischer Ansicht von oben;
  • 8 einen Stapel von Schwellen in seitlicher Ansicht.
The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiments showing drawing. Their figures show each schematically:
  • 1 a first threshold in a perspective view from above;
  • 2 a second threshold in a perspective view from above;
  • 3 the threshold according to 2 in a longitudinal section;
  • 4 the threshold according to 2 in a view from below;
  • 5 the threshold according to 2 in a section along the in 3 drawn section line XX;
  • 6 the threshold according to 2 in a section along the in 4 Plotted section line YY;
  • 7 a stack of thresholds in a perspective view from above;
  • 8th a stack of sleepers in side view.

Die in den Figuren gezeigten Schwellen 1; 101 für den Gleisoberbau weisen jeweils eine langgestreckte Grundform mit einer quer zur Längserstreckung LR der auf den Schwellen 1;101 montierten Schienen S1,S2 gemessenen Länge L auf, die wesentlich größer ist als ihre in Breitenrichtung BR quer zur Länge L gemessenen Breite B und der senkrecht dazu gemessenen Höhe H.The thresholds shown in the figures 1 ; 101 for the track superstructure each have an elongated basic shape with a transverse to the longitudinal extent LR the on the thresholds 1 101 mounted rails S1 , S2 measured length L which is much larger than their widthwise direction BR across the length L measured width B and the height measured perpendicular to it H ,

Die Schwellen 1:101 umfassen jeweils zwei Endabschnitte 2,3; 102,103 und einen zwischen den Endabschnitten 2,3;102,103 angeordneten Mittelabschnitt 4;104.The thresholds 1 : 101 each comprise two end sections 2, 3; 102, 103 and a middle section arranged between the end sections 2, 3; 4 ; 104th

Die Endabschnitte 2,3; 102,103 weisen, im Längsschnitt (3) betrachtet, jeweils eine trapezförmige Querschnittsform auf, bei der die Länge LE der der Unterseite 5;105 der Schwelle 1;101 zugeordneten, ebenen und rechteckigen Grundfläche 6;106 größer ist als die Länge LE' der der Oberseite 7;107 der Schwelle 1;101 zugeordneten Deckfläche 108 der Endabschnitte 2,3;102,103. Die Schmalseiten 9,10;109,110 der Endabschnitte 2,3;102,103 steigen dementsprechend ausgehend von den schmalen Seiten der Grundfläche 6;106 in Richtung der Deckfläche 108 der Schwellen 1;101 an und schließen mit der Grundfläche 6;106 einen spitzen Winkel ein.The end sections 2,3; 102,103, in longitudinal section ( 3 ), each having a trapezoidal cross-sectional shape, wherein the length LE the bottom 5 105 of the threshold 1 ; 101 assigned, flat and rectangular base 6 106 is greater than the length LE 'of the top 7 ; 107 the threshold 1 ; 101 associated deck area 108 the end sections 2,3; 102,103. Accordingly, the narrow sides 9, 10, 109, 110 of the end sections 2, 3, 102, 103 rise from the narrow sides of the base area 6 106 towards the top surface 108 the thresholds 1 101 and close with the base 6 ; 106 make an acute angle.

Die Längsaußenseiten 9a,10a;109a,110a der Endabschnitte 2,3;102,103 sind ebenfalls ausgehend von der Grundfläche 6;106 der Endabschnitte 2,3;102,103 in Richtung der Deckfläche 108 schräg ausgerichtet, jedoch weniger stark geneigt als die Schmalseiten 9,10;109,110. Die Breite BE' der in ihrer Grundform rechteckigen Deckfläche 8,108 der Endabschnitte 2,3;102,103 ist daher ebenfalls geringer als die mit der Breite B der Schwelle 1;101 übereinstimmenden Breite der Grundfläche 6;106.The longitudinal outer sides 9a , 10a, 109a, 110a of the end sections 2, 3, 102, 103 are also starting from the base 6 106 of the end sections 2, 3, 102, 103 in the direction of the top surface 108 inclined, but less inclined than the narrow sides 9,10, 109,110. The width BE 'of the rectangular in their basic shape top surface 8,108 of the end portions 2,3; 102,103 is therefore also less than that with the width B the threshold 1 101 matching the width of the base 6 ; 106th

In die jeweils vom Mittelabschnitt 4;104 abgewandte, außen liegende Schmalseite 9;109 der Endabschnitte 2,3;102,103 ist jeweils eine Ausnehmung 11;111 eingeformt. Durch das im Bereich dieser Ausnehmungen 11;111 fehlende Material ist einerseits Gewicht eingespart. Andererseits drängen bei einer Montage der Schwelle 1;101 auf einem hier der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigten, konventionell ausgebildeten Schotterbett Schottersteine in die Ausnehmung 11;111, wodurch die Verklammerung der Schwelle 1;101 mit dem Schotterbett verbessert und einem Verschieben der Schwelle 1;101 quer zur Längsrichtung LR der Schienen S1 ,S2 entgegengewirkt wird.In each of the middle section 4 ; 104 facing away, narrow outside 9 109 of the end sections 2, 3; 102, 103 are each a recess 11 111 formed. By in the area of these recesses 11 111 missing material is on the one hand saved weight. On the other hand, when installing the threshold push 1 101 on a here not shown for clarity, conventionally trained ballast ballast stones in the recess 11 ; 111, causing the clamping of the threshold 1 101 with the ballast bed improved and moving the threshold 1 101 transverse to the longitudinal direction LR the rails S1 , S2 is counteracted.

In die Deckfläche 108 der Endabschnitte 2;3;102;103 der Schwelle 1;101 ist jeweils eine sich über die Breite B der Schwelle 1;101 erstreckende, ebene Aufstandfläche 112 eingeformt, auf der im Gebrauch der Fuß F1,F2 der jeweiligen Schiene S1 ,S2 steht. Gegebenenfalls können dabei zwischen dem Fuß F1,F2 und der Aufstandfläche 112 ein Plattenelement oder mehrere Plattenelemente angeordnet sein, die hier nicht sichtbar sind. Die Plattenelemente können beispielsweise aus einem elastischen Material oder einem festen Material bestehen, um bei Verwendung eines elastischen Materials der Abstützung der Schiene S1,S2 eine bestimmte Nachgiebigkeit in Schwerkraftrichtung zu verleihen oder bei Verwendung eines festen Materials die auf der Aufstandfläche lastenden Kräfte gleichmäßig zu verteilen. Selbstverständlich können elastische und feste Platten in Kombination eingesetzt werden, um die jeweils gewünschte Eigenschafts- oder Funktionskombination zu erzielen.In the deck area 108 the end sections 2 ; 3; 102; 103 of the threshold 1 101 is one each across the width B the threshold 1 101 extending level footprint 112 Molded on the foot in use F1 , F2 of the respective rail S1 , S2 stands. If necessary, you can between the foot F1 , F2 and the footprint 112 a plate element or a plurality of plate elements may be arranged, which are not visible here. For example, the plate members may be made of an elastic material or a solid material to support the rail when using an elastic material S1 , S2 to impart a certain compliance in the direction of gravity or evenly distributed when using a solid material, the forces on the footprint forces. Of course, elastic and solid plates can be used in combination to achieve the respective desired property or function combination.

Zusätzlich sind an oder in die Deckfläche 108 weitere Formelemente eingeformt, die zum Führen der jeweiligen Schiene S1 ,S2 oder der zu ihrer Befestigung auf der Schwelle 1;101 vorgesehenen Bauteile dienen.In addition, on or in the deck area 108 molded further form elements, which lead to the respective rail S1 , S2 or to its attachment on the threshold 1 101 provided components serve.

So ist die Aufstandfläche 112 an ihren sich über die Breite B erstreckenden Rändern durch Rippen 13,14;113,114 begrenzt. Die Rippen 13,14;113,114 dienen zum seitlichen Führen des Schienenfußes F1,F2 der jeweiligen Schiene S1,S2.Such is the rioting area 112 at her across the width B extending edges by ribs 13,14; 113,114 limited. The ribs 13, 14, 113, 114 serve to guide the rail foot laterally F1 , F2 of the respective rail S1 , S2.

Die Rippen 13,14;113,114 sind durch jeweils eine zylindrische, beispielsweise in Form einer Bohrung eingebrachte Einsenkung 115,116 mittig geteilt. In die Einsenkung 115,116 wird bei der Befestigung der Schiene S1,S2 jeweils eine Schwellenschraube 17,18 mit ihrem Gewindeschaft eingeschraubt. Das am Gewindeschaft der Schwellenschrauben 17,18 vorgesehene Gewinde kann dabei so ausgebildet sein, dass es sich beim Einschrauben in das die Einsenkung 115,116 umgrenzende Material schneidet.The ribs 13, 14, 113, 114 are divided centrally by a respective cylindrical, for example in the form of a bore introduced depression 115,116. In the recess 115,116 is in the attachment of the rail S1 , S2 in each case a sleeper screw 17,18 screwed with its threaded shank. The Threads provided on the threaded shank of the sleeper screws 17, 18 can be designed in such a way that when they are screwed into the material, they intersect the recess 115, 116.

Die Schwellenschrauben 17,18 dienen zum Verspannen jeweils einer konventionell ausgebildeten, W-förmigen Spannklemme 19,20, die bei fertig montierten Schienen S1 ,S2 mit den freien Enden ihrer Haltearme auf den Schienenfuß F1,F2 eine elastische Niederhaltekraft ausübt. Dazu sind die Schwellenschrauben 17,18 mit ihrem Gewindeschaft durch die Mittelschlaufe der jeweiligen Spannklemme 19,20 geführt, so dass ihr Schraubenkopf die Mittelschlaufe in Richtung der Deckfläche 6,106 des jeweiligen Endabschnitts 2,3;102,103 drückt. Die zwischen den Haltearmen und der Mittelschlaufe jeweils angeordneten Torsionsabschnitte der Spannklemmen 19,20 sitzen dabei jeweils in einer als weiteres Formelement in die Deckfläche 106 eingeformten Kehle 21,22;121,122, die auf der von der Aufstandfläche 112 abgewandten Seite der Rippen 13,14;113,114 parallel zu diesen verläuft und sich dabei ebenfalls über die Breite B der Schwelle 1;101 erstreckt. Auf der von der von den Rippen 13,14;113,114 abgewandten Seite der Kehlen 21,22;121,122 ist zusätzlich jeweils eine in Richtung der jeweiligen Kehle 21,22;121,122 schräg abfallende Fläche 23,24;123,124 vorgesehen. Auf dieser Fläche sitzen die Spannklemmen 19,20 mit ihren Torsionsabschnitten, wenn sie sich in einer gegenüber der fertigen Montagestellung in Längsrichtung LR der Schwelle 1;101 versetzten Vormontageposition befinden, in der die Endabschnitte der Haltearme der Spannklemmen 19,20 sich außerhalb der Aufstandflächen 112 befinden, so dass die jeweilige Schiene S1 ,S2 mit ihrem Schienenfuß F1,F2 ungehindert auf die Aufstandfläche 112 gesetzt werden kann. Anschließend werden die Spannklemmen 19,20 dann in Richtung der jeweiligen Schiene S1,S2 verschoben, bis die Haltearme auf dem Schienenfuß F1,F2 lasten und die Torsionsabschnitte der Spannklemmen 19,20 in der zugeordneten Kehle 21,22;121,122 sitzen. Die fertige Montageposition ist in 1 für die Spannklemmen 19 gezeigt, wogegen sich die Spannklemmen 20 jeweils in der Vormontageposition befinden.The sleeper screws 17,18 are used to brace each of a conventionally formed, W-shaped clamp 19,20, the ready-mounted rails S1 , S2 with the free ends of its support arms on the rail foot F1 , F2 exerts an elastic hold-down force. For this purpose, the sleeper screws 17, 18 are guided with their threaded shank through the middle loop of the respective tension clamp 19, 20 so that their screw head presses the middle loop in the direction of the top surface 6, 106 of the respective end section 2, 3; The respectively arranged between the holding arms and the middle loop Torsionsabschnitte the tension clamps 19,20 sit in each case in a form of another element in the top surface 106 molded throat 21,22; 121,122, that on the of the footprint 112 facing away from the ribs 13,14; 113,114 parallel to these and thereby also across the width B the threshold 1 101 extends. On the side of the grooves 21, 22, 121, 122 facing away from the ribs 13, 14, 113, 114, there is additionally provided in each case a surface 23, 24, 123, 124 sloping obliquely in the direction of the respective throat 21, 22; On this surface sit the tension clamps 19,20 with their Torsionsabschnitten when they are in a relative to the finished mounting position in the longitudinal direction LR the threshold 1 101 staggered pre-assembly position, in which the end portions of the retaining arms of the tension clamps 19, 20 are located outside the contact surfaces 112 so that the respective rail S1 , S2 with her rail foot F1 , F2 unhindered on the footprint 112 can be set. Subsequently, the tension clamps 19,20 then in the direction of the respective rail S1 , S2 moved until the support arms on the rail foot F1 , F2 load and the torsion portions of the clamps 19,20 sit in the associated throat 21,22; 121,122. The finished mounting position is in 1 for the clamps 19 shown, against which the tension clamps 20 each in the pre-assembly position.

Beispiele für die Spannklemmen 19,20 und ihre Funktion sind in großer Zahl aus der Praxis bekannt und beispielsweise in der DE 10 2004 033 723 B4 oder der WO 2012/059374 A1 und den in diesen beiden Patentveröffentlichungen genannten weiteren Publikationen beschrieben.Examples of the clamps 19,20 and their function are known in large numbers from practice and, for example, in the DE 10 2004 033 723 B4 or the WO 2012/059374 A1 and the other publications cited in these two patent publications.

Die exakte Einstellung der Position der Schiene S1 ,S2 auf der ihr jeweils zugeordneten Aufstandfläche 112 der Endabschnitte 2,3,102,103 kann durch austauschbare leistenartige Spurplättchen 25,26 eingestellt werden, die jeweils zwischen den Rippen 13,14;113,114 und dem seitlichen Rand des Fußes F1,F2 der jeweiligen Schiene S1,S2 angeordnet werden. Die Dicke der austauschbaren Spurplättchen 25,26 wird dabei entsprechend der lichten Weite des sich zwischen der jeweiligen Rippe 13,14; 113,114 und dem Rand des Schienenfuß F1,F2 bei in Sollposition befindlicher Schiene S1 ,S2 gegebenenfalls ergebenden Spalts ausgewählt, so dass das jeweilige Spurplättchen 25,26 spielfrei zwischen dem Schienenfuß F1,F2 und der jeweils zugeordneten Rippe 13,14;113,114 sitzt.The exact adjustment of the position of the rail S1 , S2 on the respectively assigned contact area 112 the end portions 2,3,102,103 can be adjusted by interchangeable strip-like track plates 25,26, each between the ribs 13,14; 113,114 and the lateral edge of the foot F1 , F2 of the respective rail S1 , S2 are arranged. The thickness of the exchangeable track plates 25,26 is in accordance with the clear width of the between the respective rib 13,14; 113,114 and the edge of the rail foot F1 , F2 with rail in nominal position S1 , S2 optionally resulting gap, so that the respective track plate 25,26 backlash between the rail foot F1 , F2 and the respectively associated ribs 13, 14; 113, 114 are seated.

Der die Endabschnitte 2,3;102,103 verbindende und auf Abstand haltende Mittelabschnitt 4,104 der Schwellen 1; 101 ist durch zwei Stege 27,28;127,128 gebildet. Die Stege 27,28;127,128 sind spiegelsymmetrisch in Bezug zur Längsachse LS und in Bezug zur Querachse QS der Schwellen 1; 101 geformt. Sie weisen jeweils einen ersten Stegabschnitt 29; 129 auf. Der Stegabschnitt 29;129 des einen Stegs 27;127 ist dabei mit seinem einen Ende derart an den einen Endabschnitt 2;102 angeschlossen, dass er im der einen Längsaußenseite 9a;109a dieses Endabschnitts 2;102 und dem Mittelabschnitt 4:104 zugeordneten Eckbereich der Deckfläche 108 an den Endabschnitt 2; 102 angeschlossen ist. Genauso ist der Stegabschnitt 29;129 des anderen Stegs 28;128 mit seinem einen Ende derart an den einen Endabschnitt 2;102 angeschlossen, dass er im der einen Längsaußenseite 10a;110a dieses Endabschnitts 2;102 und dem Mittelabschnitt 4;104 zugeordneten Eckbereich der Deckfläche 108 an den Endabschnitt 2;102 angeschlossen ist. Ausgehend vom Endabschnitt 2;102 laufen die Stege 27,28;127,128 dann leicht nach außen gerichtet bis zur Mitte M der Länge L der Schwelle 1;101. Die schräge Ausrichtung der Stegabschnitte 29;129 ist dabei so bemessen, dass der Abstand der Längsaußenseiten der Stegabschnitte 29;129 der Stege 27,28;127,128 an ihrem der Mitte M zugeordneten Ende der Breite B der Schwelle 1;101 entspricht. An das der Mitte M zugeordnete Ende der Stegabschnitte 29;129 ist jeweils ein zweiter Stegabschnitt 30;130 der Stege 27,28;127,128 angeschlossen. Dieser zweite Stegabschnitt 30;130 verläuft jeweils leicht schräg ausgerichtet in Richtung des zweiten Endabschnitts 3,103 und ist mit seinem diesem Endabschnitt 3;103 zugeordneten Ende in der gleichen Weise angeschlossen, wie der jeweils erste Stegabschnitt 29;129 der Stege 27,28;127,128 an den ersten Endabschnitt 2;102.The center section 4, 104 of the sleepers connecting the end sections 2, 3; 1 ; 101 is formed by two webs 27, 28, 127, 128. The webs 27, 28, 127, 128 are mirror-symmetrical with respect to the longitudinal axis LS and in relation to the transverse axis QS the thresholds 1 ; 101 shaped. They each have a first web section 29 ; 129 on. The bridge section 29 129 of the one footbridge 27 ; 127 is at one end so at one end 2 102 connected, that he in the one longitudinal outside 9a 109a of this end section 2 ; 102 and the middle section 4 : 104 associated corner area of the top surface 108 to the end section 2 ; 102 connected. The same is the bridge section 29 129 of the other jetty 28 128 with its one end so at one end portion 2 102 connected, that he in the one longitudinal outside 10a 110a of this end section 2 ; 102 and the middle section 4 ; 104 associated corner area of the top surface 108 to the end section 2 ; 102 is connected. Starting from the end section 2 102 run the bridges 27,28, 127,128 then slightly outward to the middle M the length L the threshold 1 ; One hundred and first The oblique orientation of the web sections 29 129 is dimensioned so that the distance between the longitudinal outer sides of the web sections 29 129 of the bridges 27,28; 127,128 at their middle M associated end of the width B the threshold 1 ; 101 corresponds. At the center M associated end of the web sections 29 129 is a second bridge section 30 130 of the webs 27,28; 127,128 connected. This second bridge section 30 130 each extends slightly obliquely aligned in the direction of the second end portion 3,103 and is with its this end portion 3 103 associated end in the same manner as the respective first web section 29 129 of the webs 27, 28; 127, 128 at the first end portion 2 ; 102nd

Die Stege 27,28;127,128 umgrenzen auf diese Weise zwischen sich eine sich ausgehend von den Endabschnitten 2,3;102,103 in Richtung der Mitte M erweiternde Kammer 31;131, die zur Unterseite 5;105 und zur Oberseite der Schwelle 1; 101 hin offen ist. Auf diese Weise können beispielsweise im Fall, dass die Schwelle 1;101 auf ein Schotterbett aufgesetzt wird, Schottersteine in die Kammer 31;131 eindringen und auf diese Weise die Verklammerung der Schwelle 1;101 mit dem Untergrund verbessern. Ebenso ist in diesem Fall dadurch, dass die Kammer 31;131 zur Unterseite 5; 105 der Schwelle 1;101 offen ist, die Kontaktfläche zwischen dem Schotterbett und der Schwelle 1;101 minimiert, so dass die Schwelle insbesondere im Bereich ihres Mittelabschnitts 4;104 unter der Last eines Schienenfahrzeugs stärker in das Schotterbett einsinken kann als bei einer Schwelle mit vollständig geschlossener Unterseite.In this way, the webs 27, 28, 127, 128 overlap one another, starting from the end sections 2, 3, 102, 103 in the direction of the center M expanding chamber 31 131 leading to the bottom 5 ; 105 and to the top of the threshold 1 ; 101 is open. In this way, for example, in the event that the threshold 1 ; 101 is placed on a ballast bed, gravel stones in the chamber 31 131 penetrate and in this way the clamping the threshold 1 ; 101 to improve with the substrate. Likewise, in this case, that the chamber 31 131 to the bottom 5 ; 105 the threshold 1 101 is open, the contact area between the ballast bed and the threshold 1 101 minimizes, so the threshold especially in the area of its mid-section 4 104 can sink deeper under the load of a rail vehicle into the ballast bed than at a threshold with the bottom completely closed.

Die Biegesteifigkeit der Stege 27,28;127,128 ist dadurch zusätzlich verbessert, dass ihre Höhe jeweils ausgehend von ihrem den Endabschnitten 2,3;102,103 zugeordneten Enden kontinuierlich bis zur Mitte M zunimmt. Die Stege 27,28;127,128 weisen so im Bereich ihrer Oberseite einen bogenförmigen Verlauf auf, der dem bei Belastung durch das Gewicht eines Schienenfahrzeug in den Stegen 27,28;127,128 auftretenden Spannungsverlauf folgt.The flexural rigidity of the webs 27, 28, 127, 128 is additionally improved in that their height, starting from their ends assigned to the end sections 2, 3, 102, 103, is continuous up to the middle M increases. In this way, the webs 27, 28, 127, 128 have an arc-shaped course in the region of their upper side, which follows the stress curve which occurs when loaded by the weight of a rail vehicle in the webs 27, 28, 127, 128.

Bei der Schwelle 101 ist auf die an die Endabschnitte 102,103 angrenzenden Endbereiche der Stege 127,128 jeweils eine nach Art eines nach oben vorstehenden Höckers geformte Ausrichthilfe 132,133 ausgebildet. Diesen Ausrichthilfen 132,133 ist an der Unterseite 105 der Schwelle 101 jeweils eine zweite Ausrichthilfe 134,135 in Form einer in die Unterseite 105 eingeformten Einsenkung zugeordnet ist, deren Form so an die Form der ersten Ausrichthilfen 132,133 angepasst ist, dass bei zwei aufeinander gestapelten Schwellen 101 die an der Oberseite 107 vorhandene erste Ausrichthilfe 132,133 der jeweils zuunterst angeordneten Schwelle 101 formschlüssig in die zweite Ausrichthilfe 134,135 greift, die in die Unterseite 105 der auf ihr sitzenden zweiten Schwelle 101 eingeformt ist. Auf diese Weise sind die aufeinander gestapelten gleichartigen Schwellen 101 (7,8) gegeneinander in einer parallel zur Unterseite der Schwellen 101 ausgerichteten Ebene unverschiebbar festlegt. Gleichzeitig ist die Höhe der ersten Ausrichthilfen 132,133 so an die Tiefe der zweiten Ausrichthilfen 134,135 angepasst, dass die aufeinander sitzenden Schwellen 101 in einem definierten Abstand gehalten sind.At the threshold 101 is formed on the end portions 102,103 adjacent end portions of the webs 127,128 each formed in the manner of an upwardly projecting hump alignment aid 132,133. This alignment aids 132,133 is at the bottom 105 the threshold 101 in each case a second alignment aid 134,135 in the form of a in the bottom 105 molded recess is assigned, the shape of which is adapted to the shape of the first alignment aids 132,133 that with two stacked thresholds 101 the at the top 107 existing first alignment aid 132,133 of the lowest located threshold 101 positively engages in the second alignment aid 134.135, in the bottom 105 the second threshold sitting on her 101 is formed. In this way, the stacked similar thresholds 101 ( 7 . 8th ) against each other in a parallel to the underside of the thresholds 101 fixed plane aligned immovably. At the same time, the height of the first alignment aids 132, 133 is adapted to the depth of the second alignment aids 134, 135 such that the thresholds sitting on one another 101 are kept at a defined distance.

Zusätzlich zu den zweiten Ausrichthilfen 134,135 sind im Bereich der Grundflächen 6;106 der Endabschnitte 2,3;102,103 in die Unterseite 5;105 der Schwellen 1;101 weitere Ausnehmungen 136,137,138 eingeformt. Diese Ausnehmungen 136,137,138 sind dabei so positioniert und geformt, dass im Fall, dass auf den Schwellen 1;101 die zum Befestigen der Schienen S1,S2 vorgesehenen Bauteile (Spannklemmen 19,20; Schwellenschrauben 17,18) auf der Deckfläche 108 vormontiert sind und entsprechend bestückte Schwellen 101 zu einem Stapel gestapelt werden sollen (8), die betreffenden Bauteile frei in die zugeordneten Ausnehmungen 136,137,138 ragen und ein Kontakt zwischen ihnen und der über ihr sitzenden Schwelle 1;101 vermieden wird. Im Fall, dass die Schwellen 1;101 auf ein Schotterbett aufgesetzt werden, dienen die Ausnehmungen 136,137,138 sowie die zweiten Ausrichthilfen 134,135 als weitere Verklammerungspunkte, in die die Schottersteine ragen und so eine Verschiebung der Schwelle 1;101 auf dem Schotterbett zusätzlich behindern.In addition to the second alignment aids 134,135 are in the area of the base areas 6 106 of the end sections 2, 3, 102, 103 into the underside 5 105 of the thresholds 1 101 further recesses 136,137,138 molded. These recesses 136,137,138 are positioned and shaped so that, in the event that on the thresholds 1 101 for fixing the rails S1 , S2 provided components (clamps 19,20, sleeper screws 17,18) on the top surface 108 are pre-assembled and equipped accordingly thresholds 101 to be stacked into a stack ( 8th ), the respective components freely in the associated recesses 136,137,138 protrude and a contact between them and the sitting above her threshold 1 101 is avoided. In the event that the thresholds 1 101 are placed on a ballast bed, serve the recesses 136,137,138 and the second alignment aids 134,135 as further Verklammerungspunkte, in which the gravel stones protrude and so a shift of the threshold 1 ; 101 additionally hamper on the gravel bed.

Um die Biegesteifigkeit der Stege 27,28;127,128 zu maximieren und ihre dauerfeste Anbindung an die Endabschnitte 2,3;102,103 zu optimieren, ist in die Schwellen 1;101 jeweils eine Bewehrung 40;140 eingelegt, die hier der Übersichtlichkeit halber nur für die Schwelle 101 dargestellt ist.In order to maximize the bending stiffness of the webs 27, 28, 127, 128 and to optimize their fatigue-resistant connection to the end sections 2, 3, 2, 10, 103, is in the sleepers 1 101 each one reinforcement 40 ; 140 inserted, here for the sake of clarity only for the threshold 101 is shown.

Die jeweils vollständig in das Kunststoff-Sand-Material der Schwellen 1;101 eingebettete Bewehrung 40;140 besteht aus einem hochfesten Material, wie beispielsweise einem Strang aus hochfesten Fasern oder einem Stahlstab.Each completely in the plastic sand material of the sleepers 1 101 embedded reinforcement 40 140 is made of a high strength material, such as a strand of high strength fibers or a steel rod.

Die Bewehrung 40;140 der Schwellen 1;101 verläuft jeweils in den Stegen 27,28;127,128 und den Endabschnitten 2,3;102,103 und ist im oberen Viertel der Höhe H der Schwelle 1;101 positioniert. Dabei ist die Bewehrung 40;140 derart zu einer geschlossenen, O-förmigen Schlaufe geformt, dass ihre Längsabschnitte 141,142 dem Verlauf der Stegabschnitte 29,30;129,130 folgend sich jeweils von dem einen Endabschnitt 2;102 zum anderen Endabschnitt 3;103 erstrecken und die die Längsabschnitte 141,142 verbindenden kurzen Abschnitte 143,144 der Bewehrung 40;140 in einem der Kammer 31 zugeordneten, im an die Deckfläche 8,108 angrenzenden oberen Abschnitt der Schmalseiten 10;110 angeordneten Randbereich 45,46;145,146 der Endabschnitte 2,3;102,103 verankert sind.The reinforcement 40 140 of the thresholds 1 101 extends respectively in the webs 27, 28, 127, 128 and the end sections 2, 3, 102, 103 and is in the upper quarter of the height H the threshold 1 101 positioned. Here is the reinforcement 40 140 are formed into a closed, O-shaped loop such that their longitudinal sections 141, 142 follow the course of the web sections 29, 30, 129, 130 respectively from the one end section 2 102 to the other end portion 3 103 and the longitudinal sections 141, 142 connecting short sections 143, 144 of the reinforcement 40 140 in one of the chambers 31 associated, in the adjacent to the top surface 8,108 upper portion of the narrow sides 10 110 arranged edge region 45,46; 145,146 of the end portions 2,3; 102,103 are anchored.

Die Schwellen 1, 101 sind jeweils in einem Stück aus einem Kunststoff-Sand-Gemisch gemäß dem Verfahren hergestellt worden, das in der oben bereits erwähnten und in die vorliegende Anmeldung einbezogenen PCT/ EP2016/059064 bereits beschrieben ist.The thresholds 1 . 101 have each been made in one piece from a plastic-sand mixture according to the method described in PCT already mentioned above and incorporated herein by reference. EP2016 / 059064 already described.

Dementsprechend ist für die Herstellung der Schwellen 1,101 ein Quarzsand bereitgestellt worden, dessen Schüttdichte ca. 1,9 g/cm3 bei einer nach Mohs (s. beispielsweise Detlef Gysau, „Füllstoffe“, 3. Auflage, Hannover: Vincentz Network, 2014, ISBN: 9783866308398) bestimmten Härte von 7 und einem mittleren Korndurchmesser der Sandkörner von 0,1 - 0,5 mm betrug.Accordingly, for the production of the sleepers 1, 101, a quartz sand has been provided whose bulk density is approximately 1.9 g / cm 3 in a Mohs (see, for example, Detlef Gysau, "Füllstoffe", 3rd edition, Hannover: Vincentz Network, 2014, ISBN: 9783866308398) of a hardness of 7 and an average grain diameter of the grains of sand of 0.1-0.5 mm.

Genauso wurde ein Kunststoff-Granulat bereitgestellt, das aus einer Mischung von Polypropylen-Kunststoffkörnern (PP-Granulat) bestand. Der bei 230°C und einer Last von 2,16 kg ermittelte Melt Flow Index des PP-Kunststoff-Granulats betrug mehr als 20.Likewise, a plastic granulate was provided, which consisted of a mixture of polypropylene plastic grains (PP granules). The melt flow index of the PP plastic granules, determined at 230 ° C. and a load of 2.16 kg, was more than 20.

Vor dem Mischen mit dem Kunststoff-Granulat ist der Sand mit Hilfe einer in ihn eingetauchten, mittels eines erwärmten Öls beheizten Heizpatrone auf 220 °C erwärmt worden. Die Temperatur des Kunststoff-Granulats entsprach dagegen der Raumtemperatur. Before mixing with the plastic granules, the sand was heated to 220 ° C by means of a heated cartridge immersed in a heated oil. The temperature of the plastic granules, however, corresponded to the room temperature.

Der heiße Sand ist dann in einem Extruder mit dem Kunststoff-Granulat vermischt worden. Die Dosierung von Sand und Kunststoff-Granulat erfolgte dabei derart, dass das erhaltene Sand-Kunststoff-Gemisch zu 35 Masse-% aus Kunststoff-Granulat und als Rest aus Sand bestand. Im Zuge der Mischung ist das Kunststoff-Granulat erhitzt und der heiße Sand in entsprechender Weise abgekühlt worden, so dass das erhaltene Sand-Kunststoff-Gemisch eine Presstemperatur von 170 °C aufwies. Bei dieser Temperatur war das Kunststoff-Granulat bereits vollständig aufgeschmolzen.The hot sand was then mixed in an extruder with the plastic granules. The dosage of sand and plastic granules was carried out such that the resulting sand-plastic mixture to 35% by mass of plastic granules and the remainder of sand. In the course of the mixture, the plastic granules were heated and the hot sand was cooled in a corresponding manner, so that the resulting sand-plastic mixture had a pressing temperature of 170 ° C. At this temperature, the plastic granules had already completely melted.

Das so temperierte Sand-Kunststoff-Gemisch ist in eine Form eines die jeweilige Schwelle 1,101 abbildenden, hier nicht dargestellten Presswerkzeugs gefüllt worden, deren Temperatur bei mindestens 120 °C gehalten worden ist. In das Presswerkzeug ist zuvor die Bewehrung 40;140 entsprechend ihrer in der fertigen Schwelle 1;101 vorgesehenen Position angeordnet worden.The so-tempered sand-plastic mixture has been filled into a shape of the respective threshold 1,101 imaging, not shown here pressing tool whose temperature has been maintained at least 120 ° C. In the pressing tool is previously the reinforcement 40 140 according to their in the finished threshold 1 ; 101 position has been arranged.

Dann ist das Sand-Kunststoff-Gemisch in der Form über eine Dauer von beispielsweise 30 Minuten unter einem Druck von 3,6 MPa gehalten worden. Auf diese Weise wurde die Form gleichmäßig mit dem Sand-Kunststoff-Gemisch gefüllt, so dass die durch die Form vorgegebenen Details der Schwelle 1;101 einwandfrei abgebildet wurden und eine intensive Anbindung des Sands an den ihn umgebenden Kunststoff eintrat.Then, the sand-plastic mixture was kept in the mold for a period of, for example, 30 minutes under a pressure of 3.6 MPa. In this way, the mold was evenly filled with the sand-plastic mixture, giving the details of the threshold given by the mold 1 ; 101 were imaged impeccably and an intensive connection of the sand to the surrounding plastic occurred.

Nach Ende der Presszeit ist die Form geöffnet und die erhaltene Schwelle 1;101 auf eine Entformtemperatur von 60 °C abgekühlt worden, bei der schließlich die Schwelle 1;101 aus der Form entformt wurde.After the pressing time, the mold is open and the threshold obtained 1 101 has been cooled to a mold temperature of 60 ° C, at which finally the threshold 1 ; 101 was removed from the mold.

Die erhaltene Schwelle 1;101 wies eine so hohe Bruchsicherheit auf, dass sie die im praktischen Einsatz auftretenden Belastungen dauerhaft sicher aufnehmen konnte.The received threshold 1 ; 101 had such a high resistance to breakage that it was able to absorb the loads occurring in practical use in a permanently safe manner.

Dabei erwies sich, dass die Ausziehwiderstände, d.h. die Kräfte, die notwendig sind, um die Verankerung (Schwellenschrauben 17,18) einer Schienenbefestigung aus der Schwelle 1;101 herauszuziehen, deutlich größer sind als der hierfür in der Praxis vorgeschriebene Mindestwert.It proved that the Ausziehwiderstände, ie the forces that are necessary to the anchorage (sleeper screws 17,18) of a rail fastening from the threshold 1 ; 101 are significantly larger than the minimum value prescribed for this purpose in practice.

Ebenso wurden bei Versuchen mit konventionellen Schwellenschrauben 17,18 Anzugsmomente erreicht, die oberhalb von 60 kN lagen, beispielsweise 70 kN und mehr betrugen.Likewise, in tests with conventional sleeper screws, 17.18 tightening torques were reached which were above 60 kN, for example 70 kN and more.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1;1011; 101
Schwellenswell
2,3;102,1032,3; 102,103
Endabschnitte der Schwellen 1;101End sections of the sleepers 1 ; 101
4;1044; 104
Mittelabschnitt der Schwellen 1;101Middle section of the sleepers 1 ; 101
5;1055; 105
Unterseite der Schwellen 1;101Underside of the sleepers 1 ; 101
6;1066; 106
Grundfläche der Endabschnitte 2,3;102,103Base surface of the end sections 2,3, 102,103
7;1077; 107
Oberseite der Schwellen 1; 101Top of the thresholds 1 ; 101
108108
Deckfläche der Endabschnitte 2,3;102,103Top surface of the end portions 2,3, 102,103
9,10;109,1109,10; 109,110
Schmalseiten der Endabschnitte 2,3;102,103Narrow sides of the end sections 2, 3, 102, 103
9a,10a;109a,110a9a, 10a; 109a, 110a
Längsaußenseiten der Endabschnitte 2,3;102,103Longitudinal outer sides of the end sections 2, 3, 102, 103
11; 11111; 111
Ausnehmungrecess
112112
Aufstandfläche der Endabschnitte 2,3;102,103Footprint of the end sections 2,3, 102,103
13,14;113,11413,14; 113,114
Rippen (Formelemente zum Führen des Schienenfußes F1,F2)Ribs (shape elements for guiding the rail foot F1 , F2)
115,116115,116
Einsenkungen (Formelemente zum Halten der Schwellenschrauben)Depressions (form elements for holding the sleeper screws)
17,1817.18
SchwellenschraubenCoach screws
19,2019.20
Spannklemmenclamps
21,22;121,12221,22; 121,122
Kehle (Formelement zum Führen der Spannklemmen 19,20)Throat (form element for guiding the tension clamps 19, 20)
23,24;123,12423,24; 123,124
Fläche (Formelement zum Abstützen der Spannklemmen 19,20)Surface (form element for supporting the tension clamps 19, 20)
25,2625.26
Spurplättchentrack plates
27,28;127,12827,28; 127,128
StegeStege
29,30;129,130 29,30; 129,130
Stegabschnitte der Stege 27,28;127,128Web portions of the webs 27, 28, 127, 128
31;13131; 131
Kammerchamber
132,133132,133
erste Ausrichthilfen (Höcker)first alignment aids (bumps)
134,135134,135
zweite Ausrichthilfen (Einsenkungen)second alignment aids (depressions)
136 - 138136-138
Ausnehmungenrecesses
40;14040; 140
Bewehrungreinforcement
141,142141.142
Längsabschnitte der BewehrungLongitudinal sections of the reinforcement
143,144143,144
kurze Abschnitte der Bewehrungshort sections of reinforcement
45,46;145,14645,46; 145,146
dem Mittelabschnitt (4;104) zugeordneter Randbereich der Endabschnitte 2,3;102,103 the middle section ( 4 104) associated edge region of the end portions 2,3, 102,103
BB
Breite der Schwellen 1;101Width of the thresholds 1 ; 101
BE'BE '
Breite der Deckfläche 108Width of the top surface 108
BRBR
Breitenrichtungwidth direction
F1,F2F1, F2
Fuß der Schiene S1,S2Foot of the rail S1 , S2
HH
Höhe der Schwellen 1;101Height of the sleepers 1 ; 101
LL
Länge der Schwellen 1;101Length of the sleepers 1 ; 101
LE'LE '
Länge der Oberseite 7;107 der Deckfläche 108 Length of the top 7 ; 107 the top surface 108
LELE
Länge der Grundfläche 6;106Length of the base area 6 ; 106
LRLR
Längserstreckung/Längsrichtung der Schienen S1 ,S2Longitudinal direction / longitudinal direction of the rails S1 , S2
LSLS
Längsachse der Schwellen 1; 101Longitudinal axis of the sleepers 1 ; 101
MM
Mitte der Länge L der Schwellen 1;101Middle of the length L the thresholds 1 ; 101
QSQS
Querachse der Schwellen 1;101Transverse axis of the sleepers 1 ; 101
S1,S2S1, S2
Schienenrails

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2008/048095 A1 [0012]WO 2008/048095 A1 [0012]
  • DE 202011050077 U1 [0013]DE 202011050077 U1 [0013]
  • EP 1299321 B1 [0014]EP 1299321 B1 [0014]
  • EP 2016/059064 [0029, 0030, 0082]EP 2016/059064 [0029, 0030, 0082]
  • DE 102004033723 B4 [0072]DE 102004033723 B4 [0072]
  • WO 2012/059374 A1 [0072]WO 2012/059374 A1 [0072]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN EN ISO 1133 [0036]DIN EN ISO 1133 [0036]
  • A.B. Mathur, I.S. Bhardway, „Testing and Evaluation of Plastics“, Allied Publishers PVT. Limited, 2003, ISBN 81-7764-436-X [0036]FROM. Mathur, I.S. Bhardway, "Testing and Evaluation of Plastics", Allied Publishers PVT. Limited, 2003, ISBN 81-7764-436-X [0036]
  • DIN EN 13146-10 [0044]DIN EN 13146-10 [0044]

Claims (15)

Schwelle für den Gleisoberbau, die in einem Stück aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei die Schwelle (1;101) eine langgestreckte Grundform mit zwei Endabschnitten (2,3;102,103) aufweist, die durch einen Mittelabschnitt (4;104) der Schwelle (1;101) verbunden und auf Abstand gehalten sind und an deren Oberseite (7;107) jeweils eine Aufstandfläche (112) für jeweils eine auf dem jeweiligen Endabschnitt (2,3;102,103) abzustützende Schiene (S1,S2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabschnitt (4;104) durch mindestens einen den Abstand zwischen den Endabschnitten (2,3;102,103) frei überbrückenden Steg (27,28;127,128) gebildet ist, dessen in quer zur Längserstreckung (LR) der Schwelle (1;101) ausgerichteter Breitenrichtung (BR) gemessene Breite (B) kleiner ist als die ebenfalls in Breitenrichtung (BR) gemessene Breite (B) der Endabschnitte (2,3;102,103).Sill for track superstructure made in one piece from a plastics material, said sill (1; 101) having an elongate basic shape with two end sections (2,3; 102,103) passing through a middle section (4; 104) of said sill (1; 101) and spaced apart, and (on the upper side 7; 1 107) each have a support surface (112) for one (on the respective end 2,3; 102,103) to be supported rail (S1, S2) is provided, characterized in that the middle section (4; 104) is formed by at least one web (27, 28; 127, 128) freely bridging the distance between the end sections (2, 3, 102, 103), the web of which extends transversely to the longitudinal extent (LR) of the sleeper (1 101) of the aligned width direction (BR) is smaller than the width (B) of the end sections (2,3; 102,103) measured also in the width direction (BR). Schwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Stegs (27,28;127,128) über den Abstand zwischen den Endabschnitten (2,3;102,103) der Schwelle (1; 101) variiert ist.Threshold after Claim 1 , characterized in that the height of the web (27, 28; 127, 128) is varied over the distance between the end portions (2, 3, 102, 103) of the sill (1, 101). Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Bezug auf ihre Längsachse (LS) spiegelsymmetrisch geformt ist.Threshold according to one of the preceding claims, characterized in that it is mirror-symmetrical in relation to its longitudinal axis (LS). Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabschnitt (4;104) zwei in Breitenrichtung (BR) beabstandet angeordnete Stege (27,28;127,128) umfasst.Threshold according to one of the preceding claims, characterized in that the middle section (4; 104) comprises two webs (27, 28; 127, 128) spaced apart in the width direction (BR). Schwelle nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (27,28;127,128)jeweils einen ausgehend von dem ersten Endabschnitt (2;102) in Breitenrichtung (BR) nach außen verlaufenden ersten Abschnitt (29;129) und einen zweiten Abschnitt (30;130) aufweist, der an das vom ersten Endabschnitt (2;102) abgewandte Ende des ersten Abschnitts (29;129) des jeweiligen Stegs (27,28; 127,128) angeschlossen ist und zu dem zweiten Abschnitt (3;103) zurückverläuft.Threshold after Claim 4 characterized in that the webs (27, 28; 127, 128) each have a first section (29; 129) extending outwardly from the first end section (2; 102) in the width direction (BR) and a second section (30; 130) which is connected to the end of the first section (29, 129) of the respective web (27, 28; 127, 128) facing away from the first end section (2, 102) and runs back to the second section (3, 103). Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kunststoffmaterial des Stegs (27,28;127,128) eine sich in Längsrichtung (LR) des Stegs (27,28;127,128) erstreckende Bewehrung (40;140) eingebettet ist.Threshold according to one of the preceding claims, characterized in that in the plastic material of the web (27,28; 127,128) a reinforcement (40; 140) extending in the longitudinal direction (LR) of the web (27,28; 127,128) is embedded. Schwelle nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (40;140) an ihren den Endabschnitten (2,3;102,103) zugeordneten Enden in dem jeweiligen Endabschnitt (2,3;102,103) verankert ist.Threshold after Claim 6 , characterized in that the reinforcement (40; 140) is anchored at its ends associated with the end sections (2,3; 102,103) in the respective end section (2,3; 102,103). Schwelle nach einem der Ansprüche 4 und einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (40;140) nach Art einer endlosen Schlaufe mit zwei Längsabschnitten (141,142) und zwei Schmalabschnitten (143,144), von denen sich jeweils einer zwischen den einander zugeordneten Enden der Längsabschnitte (141,142) erstreckt, und dass der eine der Längsabschnitte (141) in den einen Steg (27;127), der andere Längsabschnitt (142) in den anderen Steg (28;128) und die beiden Schmalabschnitte (143,144) jeweils in einen der Endabschnitte (2,3;102,103) eingebettet sind.Threshold after one of Claims 4 and one of the Claims 6 or 7 , characterized in that the reinforcement (40; 140) in the manner of an endless loop with two longitudinal sections (141,142) and two narrow sections (143,144), one of which extends between the mutually associated ends of the longitudinal sections (141,142), and that one of the longitudinal sections (141) into one web (27; 127), the other longitudinal section (142) into the other web (28; 128) and the two narrow sections (143,144) each into one of the end sections (2,3; 102,103) are embedded. Schwelle nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (40;140) ganz oder teilweise im Bereich des oberen Viertels der Höhe (H) der Schwelle (1; 101) angeordnet ist.Threshold after one of Claims 6 to 8th , characterized in that the reinforcement (40; 140) wholly or partially in the region of the upper quarter of the height (H) of the threshold (1; 101) is arranged. Schwelle nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (40;140) aus einem massiven Material oder einem Fasermaterial besteht.Threshold after one of Claims 6 to 9 , characterized in that the reinforcement (40; 140) consists of a solid material or a fiber material. Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der auf den Endabschnitten (2,3;102,103) vorgesehenen Aufstandflächen (112) aus dem Kunststoffmaterial der Schwelle (1;101) Formelemente (13,14,21,22,23,24;113,114,115,116,121,122,123,124) zum seitlichen Führen oder Abstützen der auf dem jeweiligen Endabschnitt zu befestigenden Schiene (S1 ,S2) oder eines oder mehrerer Bauelemente (17-20) eines zum Befestigen der Schiene (S1,S2) vorgesehenen Schienenbefestigungssystems ausgebildet sind.Threshold according to one of the preceding claims, characterized in that molded elements (13, 14, 21, 22, 23) made of plastic material of the sill (1, 101) are provided in the region of the contact surfaces (112) provided on the end sections (2, 3; , 24; 113,114,115,116,121,122,123,124) for laterally guiding or supporting the rail (S1, S2) to be fastened on the respective end section or one or more components (17-20) of a rail fastening system provided for fastening the rail (S1, S2). Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der auf den Endabschnitten (2,3;102,103) vorgesehenen Aufstandflächen (112) in das Kunststoffmaterial der Schwelle (1;101) eine Stützplatte eingelassen ist, über die im Gebrauch die auf dem jeweiligen Endabschnitt (2,3;102,103) der Schwelle (1;101) abgestützte Schiene (S1,S2) großflächig auf dem betreffenden Endabschnitt (2,3;102,103) abgestützt ist.A sill according to any one of the preceding claims, characterized in that in the area of the support surfaces (112) provided on the end sections (2,3; 102,103) a support plate is embedded in the plastic material of the sill (1; Rail (S1, S2) supported on the respective end section (2,3; 102,103) of the sleeper (1; 101) is supported over a large area on the respective end section (2,3; 102,103). Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an ihrer Unterseite (5;105) mindestens ein Formelement (136-138,134,135) ausgebildet ist, das bei auf den Untergrund aufgesetzter Schwelle (1;101) mit einem an dem Untergrund vorhandenen Formelement formschlüssig zusammenwirkt.Threshold according to one of the preceding claims, characterized in that on its underside (5; 105) at least one mold element (136-138,134,135) is formed, which in the case of a threshold (1; 101) attached to the substrate, with a form element present on the substrate interacts. Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an ihrer Oberseite (7;107) mindestens eine erste Ausrichthilfe (132,133) ausgebildet ist, der an der Unterseite (5; 105) der Schwelle (1; 101) eine zweite Ausrichthilfe (134,135) zugeordnet ist, und dass die Ausrichthilfen (132 - 135) der Schwelle (1;101) derart angeordnet sind, dass im Fall, dass eine in gleicher Weise mindestens an ihrer Unterseite mit Ausrichthilfen (134,135) versehene Schwelle (1;101) zur Bildung eines Schwellenstapels auf die Schwelle (1;101) gesetzt wird, die an der Oberseite (7;107) der einen Schwelle (1;101) vorgesehene Ausrichthilfe (132,133) mit der an der Unterseite (5;105) der auf diese Schwelle (1;101) gesetzten anderen Schwelle (1;101) vorhandenen zweiten Ausrichthilfe (134,135) zusammenwirkt und die Schwellen (1;101) gegeneinander in einer parallel zur Unterseite (5;105) der Schwellen (1; 101) ausgerichteten Ebene unverschiebbar festlegt.Threshold according to one of the preceding claims, characterized in that on its upper side (7; 107) at least one first alignment aid (132,133) is formed, on the underside (5; 105) of the threshold (1; 101) a second alignment aid (134, 135) and that the alignment aids (132-135) of the sill (1, 101) are arranged in such a way that, in the case where a threshold (1, 101 ) is placed on the threshold (1; 101) to form a threshold stack, the alignment aid (132,133) provided on the upper side (7; 107) of the one threshold (1; 101) with that on the underside (5; This threshold (1; 101) cooperates with the other second leveling aid (134,135) set in the other threshold (1; 101) and the sleepers (1; 101) against each other in a plane aligned parallel to the underside (5; 105) of the thresholds (1; 101) fixed immovably. Schwelle nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Kunststoff-Sand-Gemisch gefertigt ist, dessen Kunststoffgehalt 10 - 60 Masse-% beträgt und dessen Rest aus Sand mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,1 - 0,5 mm besteht.Threshold according to one of the preceding claims, characterized in that it is made of a plastic-sand mixture whose plastic content is 10 - 60% by weight and the remainder of which consists of sand with an average grain diameter of 0.1 - 0.5 mm ,
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