DE19646132A1

DE19646132A1 - Unterbau für ein aus Schienen gebildetes Gleis für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE19646132A1
Application number: DE19646132A
Authority: DE
Inventors: Hermann Ortwein; Elisabeth Ortwein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1998-05-14
Also published as: ATE213798T1; DE59706524D1; AU4864397A; WO1998021411A1; EP0948679A1; EP0948679B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterbau für ein aus Schienen gebildetes Gleis für Schienenfahrzeuge, der in Abstand angeordnete elastische Lager für die Schienen aufweist.

Mittels elastischer Lager gelagerte Schienen für Schienenfahrzeuge haben gegenüber anderen Schienen erhebliche Vorteile und haben sich in der Praxis sehr bewährt. Es gibt jedoch Einsatzfälle, bei denen der Einbau elastisch gelagerter Schienen sehr schwierig oder gar nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterbau für ein aus Schienen gebildetes Gleis für Schienen fahrzeuge mit in Abstand angeordneten elastischen Lagern zu schaffen, der für alle Einsatzfälle verwendbar ist, unabhängig davon, ob er bei einer festen Fahrbahn aus Beton, bei einer Schottergleissanierung mit oder ohne Unterschottermatten oder beim Neubau von Schottergleisen Verwendung findet, beispielsweise um die Elastizität zu erhöhen und die Schwingschnelle (gemessen in mm/s) abzubauen.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Unterbau der ein gangs genannten Art dadurch gelöst,

- daß in jedem Lager eine Ausnehmung für eine der Schienen vorgesehen ist,
- daß sich zwischen jeder Schiene und der betreffenden Ausnehmung mittels Schrauben befestigte Füllstücke befinden
- und daß die elastische Lagerung der Schienen durch zwischen der Schiene und den Füllstücken angeordnete Zwischenlagen aus elastischem Werkstoff bewirkt wird.

Der Grundkörper des erfindungsgemäßen Unterbaus kann beliebig ausgestaltet, beispielsweise durch eine Beton platte oder durch Schwellen gebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Unterbaus ist dieser universal verwendbar, wobei - als zusätzlicher Vorteil - außer den Schrauben für die Befestigung des Lagers kein Kleineisen benötigt wird. Es entfallen somit Klemm platten, Spannklemmen, Federringe, Muttern u. dgl.

Wenn der Grundkörper des erfindungsgemäßen Unterbaus durch eine Betonplatte gebildet ist, erfordert er keine Anpassung. Bei einem durch Schwellen gebildeten Grund körper sind lediglich die erforderlichen Ausnehmungen vorzusehen. Die Schwellen weisen im übrigen die gleichen Abmessungen und die gleichen Eigenschaften auf wie handelsübliche Schwellen.

Die Füllstücke bestehen zweckmäßigerweise aus Kunst stoff, so daß sie einfach und kostengünstig hergestellt werden können.

Um bei einem Unterbau mit einem aus einer Betonplatte gebildeten Grundkörper eine möglichst einfache Ein stellung der Spur zu ermöglichen, sind die Löcher in den Füllstücken für deren Befestigung als Langlöcher ausge bildet. Die Spur kann dann durch einfaches Verschieben der Füllstücke mit den elastischen Zwischenlagen in Längsrichtung der Schiene durchgeführt werden.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Unterbaus sind die Füllstücke im wesentlichen quaderförmig ausgebildet und derart schräg angeordnet, daß sie von der Schiene zur Ausnehmung schräg von oben nach unten verlaufen, und ist die Höhe der Füllstücke wesentlich kleiner als deren Breite. Hierdurch ergibt sich u. a. eine bessere Auf nahme der Horizontalkräfte quer zu den Schienen. Durch die quaderförmige Ausbildung der Füllstücke ist deren notwendiger Querschnitt sehr gering. Für die Herstellung der Füllstücke wird daher nur verhältnismäßig wenig Werkstoff benötigt, was sich günstig auf die Kosten auswirkt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet die der Schiene zugewandte Fläche jedes Füllstücks mit dessen oberer Fläche einen Winkel, der kleiner ist als 90°. Vorteilhafterweise beträgt der Winkel, den die der Schiene zugewandte Fläche jedes Füllstücks mit dessen oberer Fläche bildet, zwischen 75° und 80°, vorzugsweise etwa 77°. Hierdurch lassen sich die Füllstücke leicht zwischen den Außenwänden der Ausnehmung und der Schiene einfügen.

Das Einfügen der Füllstücke zwischen den Außenwänden der Ausnehmung und der Schiene wird dadurch noch weiter erleichtert, daß die der Schiene abgewandte Fläche jedes Füllstücks mit dessen oberer Fläche einen Winkel bildet, der zwischen 100° und 110°, vorzugsweise etwa 105° beträgt.

Um die Horizontalbewegung der Schiene möglichst gering zu halten, ist in jede Zwischenlage mindestens ein in Schienenlängsrichtung verlaufendes Blech eingebettet. Dieses Blech kann aus Metall oder Kunststoff bestehen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unterbaus besteht darin, daß die Füllstücke mit seit lichen Vorsprüngen versehen sind, die die Zwischenlagen umgreifen. Hierdurch wird verhindert, daß sich die Füllstücke und die Zwischenlagen gegeneinander ver schieben.

Der erfindungsgemäße Unterbau kann noch dadurch verbes sert werden, daß zwischen dem Grund der Ausnehmung und dem Fuß der Schiene eine Platte aus elastischen Werkstoff vorgesehen ist. Hierdurch ergibt sich eine Lastenaufteilung zwischen den seitlich der Schiene befindlichen Zwischenlagen aus elastischem Werkstoff und der ebenfalls elastischen Platte. Außerdem ist dadurch die Federkennlinie in zwei verschiedenen Lastbereichen einstellbar und es ergibt sich somit eine insgesamt progressive Federkennlinie, die sich aus zwei fast linearen Kennlinien zusammensetzt.

Bei hoher vertikaler Einfederung ergibt sich aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Unterbaus eine sehr geringe horizontale Einfederung. Dies unterscheidet den erfindungsgemäßen Unterbau von allen bekannten diskreten Schienenbefestigungen.

Die durch die Zwischenlagen aus elastischem Werkstoff zwischen Schiene und Füllstücke bestimmte Kennlinie übernimmt bei den üblichen Lasten für Straßenbahnen und U-Bahnen zwischen 30% und 70% der Gesamtbelastung, also zwischen leerem Fahrzeug und normaler Verkehrslast. Die unter dem Fuß der Schiene befindliche elastische Platte übernimmt die restlichen 70% bis 30% der Gesamtlast, also die Differenz zwischen der Verkehrslast und dem voll beladenen Fahrzeug. Die genannten Prozentzahlen sind abhängig von der Härte des elastischen Werkstoffs, aus dem die Zwischenlagen und die Platte gebildet ist, beispielsweise Gummi, sowie von dem Winkel zwischen den Füllstücken und den Zwischenlagen. Bei Achslasten, wie sie bei der Vollbahn üblich sind, übernehmen die elastischen Zwischenlagen zwischen 10% und 50%; der Rest wird durch die unter dem Fuß der Schiene befindliche elastische Platte aufgenommen.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Unter baus ergibt sich dadurch, daß die Platte mit Hohlräumen und/oder Profilierungen versehen ist. Hierdurch kann die Härte der Platte weitgehend bestimmt werden.

Die Platte aus elastischem Werkstoff erhält dadurch einen sicheren Halt, daß die sie geringfügig über das Lager hinausragt und an ihren Enden mit nach unten gerichteten Vorsprüngen versehen ist, die das Lager umgreifen.

Ein fester Sitz der Zwischenlagen und der Platte aus elastischem Werkstoff wird dadurch erreicht, daß die Zwischenlagen und die Platte durch Noppen und ent sprechende Ausnehmungen gegen Verschieben gesichert sind. Hierbei können die Noppen an den Zwischenlagen bzw. der Platte und die Ausnehmungen an den Füllstücken bzw. dem Lager angeordnet sein oder umgekehrt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des er findungsgemäßen Unterbaus schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den linken Teil eines Unterbaus für ein aus Schienen gebildetes Gleis für Schienenfahrzeuge mit darauf angeordneter elastisch gelagerter Schiene in Vorderansicht, die Schiene jedoch im Querschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten linken Teil des Unterbaus;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 darge stellten linken Teil des Unterbaus;

Fig. 4 ein auf den Unterbau festschraubbares Lager mit darin elastisch gelagerter Schiene in Vorder ansicht, die Schiene jedoch im Querschnitt, in größerem Maßstab;

Fig. 5 das rechte der in den Unterbau eingesetzten Füllstücke, in noch größerem Maßstab;

Fig. 6 die rechte Hälfte einer Schiene mit der daran anliegenden elastischem Zwischenlage und der unter dem Schienenfuß vorgesehenen elastischen Platte, im gleichen Maßstab wie Fig. 5.

Bei dem in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel sind der Grundkörper 1 des Unterbaus als Schwelle und das Lager 2 durch eine Verdickung der Schwelle ausgebildet. Das Lager 2 weist eine Ausnehmung 3 auf, die in Schienenlängsrichtung verläuft. In der Ausnehmung 3 befindet sich eine Schiene 4, wobei zwischen den Seitenwänden der Ausnehmung 3 und der Schiene 4 Füllstücke 5 eingesetzt sind. Bei dem dar gestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen dem Steg der Schiene 4 und den Füllstücken 5 der elastischen Lagerung der Schiene 4 dienende Zwischenlagen 6 aus elastischem Werkstoff angeordnet. Die Füllstücke 5 sind mittels Schrauben 7, die durch Löcher 8 hindurchgeführt sind, an dem Unterbau 1 befestigt. In dem zwischen dem Fuß der Schiene 4 und dem Grund der Ausnehmung 3 befind lichen Zwischenraum ist eine Platte 9 aus elastischem Werkstoff vorgesehen, die an dem Fuß der Schiene 4 befestigt sein und den gesamten Zwischenraum ausfüllen kann. Es kann aber auch zwischen der Platte 9 aus elastischem Werkstoff und dem Grund der Ausnehmung 3 bzw. dem Fuß der Schiene 4 ein freier Raum verbleiben.

Die Füllstücke 5 sind mit seitlichen Vorsprüngen 12 ver sehen (Fig. 2), die die Zwischenlagen 6 umgreifen. Die elastische Platte 9 weist an ihren Enden Vorsprünge 13 auf (Fig. 1). Diese umgreifen das Lager 2.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, kann das Lager 2 auch mittels nicht dargestellter Schrauben auf dem Grund körper des Unterbaus 1 befestigt sein. Aus Fig. 4 ist ferner zu ersehen, daß die Zwischenlagen 6 und die Platte 9 durch Noppen 14 und entsprechende Ausnehmungen gegen Verschieben gesichert sein können.

Das in Fig. 5 dargestellte Füllstück 5 weist eine Höhe H und eine Breite B auf, wobei die Höhe H wesentlich kleiner ist als die Breite B. Die der Schiene zugewandte Fläche 5.1 des Füllstücks 5 bildet mit dessen oberer Fläche 5.3 einen Winkel W1, während die der Schiene abgewandte Fläche 5.1 des Füllstücks 5 mit dessen oberer Fläche 5.3 einen Winkel W2 bildet.

Fig. 6 zeigt, daß Bleche 15 in die Zwischenlagen 6 eingesetzt sein können, wobei die Bleche 15 in Schienen längsrichtung verlaufen. Fig. 6 zeigt ferner, daß die Platte 9 mit Hohlräumen 16 und/oder Profilierungen 17 versehen sein kann.

Claims

1. Unterbau (1) für ein aus Schienen (4) gebildetes Gleis für Schienenfahrzeuge, der in Abstand ange ordnete elastische Lager (2) für die Schienen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
1.1 daß in jedem Lager (2) eine Ausnehmung (3) für eine der Schienen (4) vorgesehen ist,
1.2 daß sich zwischen jeder Schiene (4) und der be treffenden Ausnehmung (3) mittels Schrauben (7) befestigte Füllstücke (5) befinden
1.3 und daß die elastische Lagerung der Schienen (4) durch zwischen der Schiene (4) und den Füll stücken (5) angeordnete Zwischenlagen (6) aus elastischem Werkstoff bewirkt wird.

2. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
2.1 daß die Füllstücke (5) im wesentlichen quader förmig ausgebildet und derart schräg angeordnet sind, daß sie von der Schiene (4) zur Ausnehmung (3) schräg von oben nach unten verlaufen,
2.2 und daß die Höhe (H) der Füllstücke (5) wesent lich kleiner ist als deren Breite (B).

3. Unterbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schiene (4) zugewandte Fläche (5.1) jedes Füllstücks (5) mit dessen oberer Fläche (5.3) einen Winkel (W1) bildet, der kleiner ist als 90°.

4. Unterbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schiene (4) zugewandte Fläche (5.1) jedes Füllstücks (5) mit dessen oberer Fläche (5.3) einen Winkel (W1) bildet, der zwischen 75° und 80°, vorzugsweise etwa 77° beträgt.

5. Unterbau nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die der Schiene (4) abgewandte Fläche (5.2) jedes Füllstücks (5) mit dessen oberer Fläche (5.3) einen Winkel (W2) bildet, der zwischen 100° und 110°, vorzugsweise etwa 105° beträgt.

6. Unterbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jede Zwischenlage (6) min destens ein in Schienenlängsrichtung verlaufendes Blech (13) eingebettet ist.

7. Unterbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke (5) mit seit lichen Vorsprüngen (12) versehen sind, die die Zwischenlagen (6) umgreifen.

8. Unterbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Grund der Aus nehmung (3) und dem Fuß der Schiene (4) eine Platte (9) aus elastischen Werkstoff vorgesehen ist,

9. Unterbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (9) mit Hohlräumen (16) und/oder Profilerungen (17) versehen ist.

10. Unterbau nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Platte (9) geringfügig über das Lager (2) hinausragt und an ihren Enden mit nach unten gerichteten Vorsprüngen (13) versehen ist, die das Lager (2) umgreifen.

11. Unterbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen (6) und die Platte (9) durch Noppen (14) und entsprechende Ausnehmungen gegen Verschieben gesichert sind.