DE2857105A1 - Sound insulating rail underlay on railway track - has damping elements between plates with corresponding conical protrusions and recesses - Google Patents
Sound insulating rail underlay on railway track - has damping elements between plates with corresponding conical protrusions and recessesInfo
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Abstract
Description
Schalldämmende Schienenunterlage Sound-absorbing rail pad
Die Erfindung betrifft eine schalldämmende Schienenunterlage, bestehend aus einer Grundplatte, aus einer Schienentragplatte und aus zwischen der Grundplatte und der Schienentragplatte angeordneten Dämmelementen, wobei die einander zugewandten Oberflächen der Grundplatte und der Schienentragplatte zueinander komplementär ausgebildete Ausformungen aufweisen, die Dämmelemente den Ausformungen der Grundplatte und der Schienentragplatte entsprechend ausgebildet sind und die Dämmelemente durch in vertikaler Richtung einwirkende Kräfte elastisch verformbar sind.The invention relates to a sound-absorbing rail pad, consisting from a base plate, from a rail support plate and from between the base plate and the rail support plate arranged insulating elements, the mutually facing Surfaces of the base plate and the rail support plate designed to be complementary to one another Have formations, the insulation elements the formations of the base plate and the Rail support plate accordingly are formed and the insulating elements are elastically deformable by forces acting in the vertical direction.
Neben dem klassischen Gleisunterbau mit Schwellen und Schotterbett werden heute verstärkt Gleisunterbauten aus Beton verwendet. Insbesondere beim Bau von Untergrundbahnen in Tunnelröhren od. dgl.In addition to the classic track substructure with sleepers and ballast bed Today, concrete track substructures are increasingly being used. Especially when it comes to construction of subways in tunnels or the like.
wird diese Art des Gleisunterbaues mittlerweile fast ausschließlich verwendet. Die Gleisunterbauten bestehen hier aus in Abständen von etwa einem halben Meter angeordneten Schienenunterlagen, die bezüglich jeder Schiene eines Gleises sowohl die Funktion der Schwellen als auch die des Schotterbettes übernehmen. Eine solche Schienenunterlage besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Grundplatte und aus einer Schienentragplatte. Zwischen der Grundplatte und der Schienentragplatte sind Dämmelemente angeordnet. Diese Dämmelemente sind notwendig, da eine Ubertragung des von dem System Rad-Schiene erzeugten Körperschalls an die Nahumgebung, d. h. bei Untergrundbahnen beispielsweise an die Tunnelröhren, soweit wie möglich vermieden werden soll. Dabei ist eine gute Dämmwirkung hinsichtlich des vom System Rad-Schiene erzeugten Körperschalls insbesondere dann unerläßlich, wenn sich in der Nahumgebung, d. h. bei Erdreichabständen von weniger als 5 bis lo m, Gebäude befinden, da der übertragene Körperschall in diesen Gebäuden durch Resonanzschwingungen zu Luftschall erheblicher Amplitude verstärkt werden kann.this type of track substructure is now almost exclusively used used. The track substructures here consist of about half a distance apart Meters of rail pads that relate to each rail of a track take over the function of the sleepers as well as that of the ballast bed. One In its basic structure, such a rail pad consists of a base plate and from a rail support plate. Between the base plate and the rail support plate insulation elements are arranged. These insulation elements are necessary because a transmission the structure-borne noise generated by the wheel-rail system to the vicinity, d. H. in the case of subways, for example, to the tunnel tubes, avoided as far as possible shall be. There is also a good insulating effect with regard to the wheel-rail system generated structure-borne noise is essential, especially if in the immediate vicinity, d. H. at distances from the ground of less than 5 to 10 m, buildings are located, as the transmitted structure-borne sound in these buildings through resonance vibrations to air-borne sound considerable amplitude can be amplified.
Bei bislang vielfach verwendeten Schienenunterlagen der zuvor erläuterten Art (vgl. die DE-ASen 11 89 104 und 24 25 599) werden Dämmelemente verwendet, bei denen es sich um glatte oder leicht profilierte Platten aus Gummi, Gummi/Kunststoff-Verbindungen oder Gummi/Faserstoff-Verbindungen handelt. Bei Uberfahrt eines die entsprechenden Schienen belastenden Zuges (U-Bahn, S-Bahn, Straßenbahn) werden die Dämmelemente durch die in vertikaler Richtung einwirkenden Kräfte elastisch verformt, d. h. im wesentlichen auf Druck beansprucht. Die Dämmwirkung solcher plattenförmiger Dämmelemente ist u. a. von der Plattendicke abhängig. Mit wachsender Plattendicke wird die Dämmlmg des Körperschalls verbessert, wobei allerdings für die Plattendicke eine Obergrenze dadurch gesetzt ist, daß in horizontaler Richtung auftretende Kräfte bei zu großer Plattendicke der Dämmelemente zu untragbar großen Auslenkungen der Schienen in horizontaler Richtung führen können. (Bei glatten oder leicht profilierten, allein auf Druck beanspruchten Dämmelementen beträgt die Federsteife in horizontaler Richtung nur etwa 20 bis 50 ß der Federsteife in vertikaler Richtung.) Bei Kurvenfahrten auftretende Zentrifugalkräfte, Schlingerkräfte und beim Bremsen auftretende Verzögerungskräfte führen daher bei zu großer Plattendicke der Dämmelemente zu unzulässig großen Schienenauslenkungen in der Horizontalen. Bei Verwendung derartiger plattenförmiger Dämmelemente ist man folglich gezwungen, einen Kompromiß zwischen den sich widersprechenden Forderungen nach einer großen Plattendicke zwecks guter Dämmung des Körperschalls einerseits und einer geringen Plattendicke zwecks geringer Auslenkung in horizontaler Richtung andererseits zu finden.In the case of rail pads that have so far been widely used, the previously explained Art (see. DE-ASs 11 89 104 and 24 25 599) insulation elements are used at which are smooth or slightly profiled plates made of rubber, rubber / plastic compounds or rubber / fiber compounds. When crossing one of the corresponding rails onerous train (subway, S-Bahn, tram) the insulation elements are through the forces acting in the vertical direction are elastically deformed, d. H. essentially stressed under pressure. The insulating effect of such plate-shaped insulating elements is i.a. depends on the panel thickness. As the panel thickness increases, the insulation becomes the structure-borne noise is improved, although there is an upper limit for the panel thickness is set by the fact that forces occurring in the horizontal direction are too great Board thickness of the insulation elements leads to unacceptably large deflections of the rails in the horizontal Direction. (In the case of smooth or slightly profiled, only on pressure stressed insulation elements, the spring stiffness in the horizontal direction is only about 20 to 50 ß of the spring stiffness in the vertical direction.) Occurring when cornering Centrifugal forces, rolling forces and deceleration forces occurring during braking therefore lead to inadmissibly large rail deflections if the insulation elements are too thick in the horizontal. When using such plate-shaped insulating elements one consequently forced to compromise between the conflicting demands after a large panel thickness for the purpose of good insulation of the structure-borne noise on the one hand and a small plate thickness for the purpose of less deflection in the horizontal direction on the other hand to find.
Eine gewisse Verbesserung hinsichtlich der Auslenkung der Schienen in der Horizontalen bringt die bekannte, eingangs erläuterte schalldämmende Schienenunterlage (vgl. die DE-AS 19 22 o55). Bei dieser Schienenunterlage ist die der Schienentragplatte zugewandte Oberfläche der Grundplatte zickzackförmig mit zueinander abwechselnd angeordneten dreieckigen Aufweitungen bzw.Some improvement in the deflection of the rails in the horizontal is the well-known sound-absorbing rail pad explained at the beginning (see DE-AS 19 22 o55). This rail base is that of the rail support plate facing surface of the base plate zigzag with one another alternating arranged triangular expansions or
Ausnehmungen ausgebildet und ist die der Grundplatte zugewandte Oberfläche der Schienentragplatte dazu komplementär ausgebildet.Recesses formed and is the surface facing the base plate the rail support plate is designed to be complementary to this.
Zwischen diesen beiden ineinandergreifenden Profilen ist ein einstUckiges Dämmelement angeordnet. Bei dieser bekannten schalldämmenden Schienenunterlage werden zwar horizontale Kräfte quer zum Schienenverlauf, die ansonsten zu einer Verschiebung der Schienentragplatte gegenüber der Grundplatte führen würden, an den einander zuweisenden Flächen der Aufweitungen bzw. Ausnehmungen abgefangen, jedoch gilt dies nicht für horizontale Kräfte in Richtung parallel zum Schienenverlauf, beispielsweise Bremskräfte, bzw. für horizontale Kräfte, die eine wesentliche Komponente in Richtung parallel zum Schienenverlauf haben.Between these two interlocking profiles is a one-piece Arranged insulating element. In this known sound-absorbing rail pad horizontal forces across the course of the rails, which otherwise lead to a shift the rail support plate opposite the base plate would lead to each other assigned surfaces of the widenings or recesses intercepted, but this applies not for horizontal forces in the direction parallel to the rail route, for example Braking forces, or for horizontal forces, which are an essential component in the direction of parallel to the track.
Ausgehend von dem zuvor dargelegten Stand der Technik liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte schalldämmende Schi enenunter lage der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten und weiterzubilden, daß unzulässig große Auslenkungen der Schienen in der Horizontalen unabhängig von der Richtung, in der die jeweils auftretenden Kräfte wirken, verhindert werden.The invention is based on the prior art set out above now the task is based on the well-known sound-absorbing rail underlay of the beginning to design and develop described type so that inadmissibly large deflections of the rails in the horizontal regardless of the direction in which each occurring forces are prevented.
Die erfindungsgemäße schalldämmende Schienenunterlage, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß an der der Schienentragplatte zugewandten Oberfläche der Grundplatte eine Vielzahl von kegelstumpfförmigen Aufweitungen und an der der Grundplatte zugewandten Oberfläche der Schienentragplatte eine Vielzahl von zu den kegelstumpfförmigen Aufweitungen korrespondierenden trichterförmigen Ausnehmungen angeordnet sind.The sound-absorbing rail pad according to the invention, in which the the above-mentioned object is achieved, is initially characterized in that on the surface of the base plate facing the rail support plate a plurality of frustoconical widenings and on the surface facing the base plate the rail support plate a plurality of the frustoconical widenings corresponding funnel-shaped recesses are arranged.
Selbstverständlich können hier die Aufweitungen und Ausnehmungen gegeneinander vertauscht sein. In jedem Fall ergibt das Zusammenwirken der kegelstumpfförmigen Aufweitungen mit den trichterförmigen Ausnehmungen ein optimales Abfangen der in horizontaler Richtung auftretenden Kräfte, wobei es vollkommen gleichgültig ist, unter welchem Winkel gegenüber dem Sohienenverlauf in der Horizontalen diese Kräfte auftreten.Of course, the widenings and recesses can be used here against each other be swapped. In any case, the interaction results in the frustoconical Expansions with the funnel-shaped recesses optimally absorb the in forces occurring in the horizontal direction, whereby it is completely indifferent at what angle these forces are compared to the horizontal line of the sole appear.
Um hinsichtlich der Dämmung von Körperschall optimale Ergebnisse zu erhalten ist es vorteilhaft, wenn die Dämmelemente nur zwischen den anliegenden Flanken der kegelstumpfförmigen Aufweitungen und der trichterförmigen Ausnehmungen angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenunterlage werden die Dämmelemente neben der Beanspruchung auf Druck gleichzeitig auch wesentlich auf Schub beansprucht, so daß eine große statische Einfederung gewährleistet ist, die wiederum zu einer guten Körperschalldämmung führt (Bildung einer niedrigen Eigenfrequenz des Systems). Die Schubbeanspruchung der Dämmelemente wird dadurch gewährleistet, daß diese in vorgegebenen Bereichen "Ausweichraum" erhalten, wodurch die erwünschte Einfederung ohne Probleme gewährleistet ist.In order to achieve optimal results with regard to the insulation of structure-borne noise It is advantageous if the insulating elements are only between the adjacent Flanks of the frustoconical widenings and the funnel-shaped recesses are arranged. In this embodiment of the rail pad according to the invention In addition to being subject to pressure, the insulation elements are also essential at the same time subjected to thrust, so that a large static deflection is guaranteed, which in turn leads to good structure-borne sound insulation (formation of a low natural frequency of the system). The shear stress of the insulation elements is guaranteed, that these receive "alternative space" in predetermined areas, whereby the desired Spring deflection is guaranteed without problems.
Um zu verhindern, daß in den von den kegelstumpfförmigen Aufweitungen, den trichterförmigen Ausnehmungen und den Dämmelementen eingeschlossenen Hohlräumen (den "Ausweichräumen") zusätzliche, die definierte Federcharakteristik der Dämmelemente verändernde Luft federn entstehen, ist gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung vorgesehen, daß die von den kegelstumpfförmigen Aufweitungen, den trichterförmigen Ausnehmungen und den Dämmelementen eingeschlossenen Hohlräume mit Entlüftungskanälen versehen sind.In order to prevent that in the frustoconical widenings, the funnel-shaped recesses and the insulating elements enclosed cavities (the "alternative spaces") additional, the defined spring characteristics of the insulation elements changing air springs arise, is according to a further teaching of the invention provided that the frustoconical widenings, the funnel-shaped Recesses and the insulating elements enclosed cavities with ventilation channels are provided.
Im übrigen ist es herstellungstechnisch vorteilhaft, wenn die Dämmelemente einstückig und kegelstumpfringförmig ausgeführt sind.In addition, it is advantageous from a manufacturing point of view if the insulating elements are made in one piece and in the shape of a truncated cone.
Ganz allgemein in Hinsicht auf die Befestigung der Dämmelemente an den Aufweitungen bzw. Ausnehmungen ist es möglich, die Dämmelemente anzukleben, anzuvulkanisieren oder auch nur einzulegen.Quite generally with regard to the fastening of the insulation elements the widenings or recesses, it is possible to glue the insulation elements, vulcanize or even just insert.
Zusätzlich zu den in der voranstehenden Beschreibung erläuterten Vorteilen ist bei der erfindungsgemäßen schalldämmenden Schienenunterlage ein besonderer Vorzug, daß eine nahezu optimale ochub-/ Druck-Beanspruchung der Dämmelemente erfolgt - bei gleicher Sicherheit gegenüber Schlingerkräften -, so daß die untere Grenzfrequenz für die Körperschalldämmung niedrigste Werte annimmt.In addition to the advantages explained in the preceding description is a particular advantage of the sound-absorbing rail pad according to the invention, that there is an almost optimal ochub / pressure load on the insulation elements - with the same security against rolling forces - so that the lower limit frequency assumes the lowest values for structure-borne sound insulation.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausrührungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen schalldämmenden Schienenunterlage in perspektivischer Ansicht und im Teilschnitt.In the following the invention is illustrated by means of only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. The single figure shows an embodiment the sound-absorbing rail pad according to the invention in a perspective view and in partial cut.
Die in der einzigen Figur gezeigte schalldämmende Schienenunterlage 1 dient zur Lagerung von Schienen 2 und besteht aus einer Grundplatte 3, aus einer Schi enentragp latte 4 und aus zwischen der Grundplatte 3 und der Schienentragplatte 4 angeordneten Dämmelementen 5, wobei die Dämmelemente 5 durch in vertikaler Richtung einwirkende Kräfte elastisch verformbar sind. Die einander zugewandten Oberflächen 6 bzw. 8 der Grundplatte 3 und der Schienentragplatte 4 weisen zueinander komplementär ausgebildete Ausformungen auf. Die Dämmelemente 5 sind den Ausformungen der Grundplatte 3 und der Schienentragplatte 4 entsprechend ausgebildet.The sound-absorbing rail pad shown in the single figure 1 is used to store rails 2 and consists of a base plate 3, a Schi enentragp latte 4 and from between the base plate 3 and the rail support plate 4 arranged insulation elements 5, wherein the insulation elements 5 through in the vertical direction acting forces are elastically deformable. The surfaces facing each other 6 and 8 of the base plate 3 and the rail support plate 4 are complementary to one another trained formations. The insulation elements 5 are the formations of the base plate 3 and the rail support plate 4 formed accordingly.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen schalldämmenden Schi enenunter lage 1 sind an der der Schienentragplatte 4 zugewandten Oberfläche 6 der Grundplatte 3 eine Vielzahl von kegelstumpfförmigen Aufweitungen 12 angeordnet. An der der Grundplatte 3 zugewandten Oberfläche 8 der Schienentragplatte 4 sind zu den kegelstumpfförmigen Aufweitungen 12 korrespondierende trichterförmige Ausnehmungen 13 angeordnet. Die Dämmelemente 5 sind zwischen den anliegenden Flanken 1o bzw. 11 der kegelstumpfförmigen Aufweitungen 12 bzw. der trichterförmigen Ausnehmungen 13 angeordnet. Dadurch ergeben sich Ausweichräume für die Dämmelemente 5, so daß diese ohne Schwierigkeiten auf Druck und gleichzeitig auf Schub beansprucht werden.In the illustrated embodiment of the sound-absorbing according to the invention Rail support 1 are on the surface facing the rail support plate 4 6 of the base plate 3, a plurality of frustoconical widenings 12 are arranged. Are on the surface 8 of the rail support plate 4 facing the base plate 3 funnel-shaped recesses corresponding to the frustoconical widenings 12 13 arranged. The insulation elements 5 are between the adjacent flanks 1o or 11 of the frustoconical widenings 12 or the funnel-shaped recesses 13 arranged. This results in alternative spaces for the insulating elements 5, so that these can be subjected to pressure and thrust at the same time without difficulty.
Zwischen den kegelstumpfförmigen Aufweitungen 12, den trichterförmigen Ausnehmungen 13 und den Dämmelementen 5 ergeben sich abgeschlossene Hohlräume 14, in denen sich Luftfedern bilden können. Um diese Luftfedern zu verhindern, sind im Ausführungsbeispiel Entlüftungskanäle 15 vorgesehen. Die Dämmelemente 5 sind im übrigen in diesem Ausführungsbeispiel und gemäß bevorzugter Lehre der Erfindung einstückig und kegelstumpfringförmig ausgeführt.Between the frustoconical widenings 12, the funnel-shaped Recesses 13 and the insulating elements 5 result in closed cavities 14, in which air springs can form. To prevent these air springs are Ventilation channels 15 are provided in the exemplary embodiment. The insulation elements 5 are otherwise in this exemplary embodiment and in accordance with the preferred teaching of the invention in one piece and designed in the shape of a truncated cone.
Die Verbindung der Dämmelemente 5 mit den Aufweitungen 12 und den Ausnehmungen 13 kann auf die verschiedenste Art erfolgen. Beispielsweise können die Dämmelemente 5 angeklebt oder anvulkanisiert sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel genügt es, die Dämmelemente 5 dann, wenn sie einstückig und kegelstumpfringförmig ausgeführt sind, einfach über die kegelstumpfförmigen Aufweitungen 12 der Grundplatte 3 zu stülpen.The connection of the insulation elements 5 with the widenings 12 and the Recesses 13 can be made in a wide variety of ways. For example, can the insulation elements 5 be glued or vulcanized. In the illustrated embodiment it is sufficient to use the insulating elements 5 when they are in one piece and in the shape of a frustoconical ring are performed, simply via the frustoconical widenings 12 of the base plate 3 to put on.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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| DE19782857105 DE2857105C2 (en) | 1978-04-20 | 1978-04-20 | Sound-absorbing rail pad |
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| DE19782857105 DE2857105C2 (en) | 1978-04-20 | 1978-04-20 | Sound-absorbing rail pad |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2857105A1 true DE2857105A1 (en) | 1980-03-06 |
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ID=6058800
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Legal Events
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| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| AC | Divided out of |
Ref country code: DE Ref document number: 2817278 Format of ref document f/p: P |
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| D2 | Grant after examination | ||
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