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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung einer einen Schienenfuß aufweisenden
Schiene wie Vignol-Schiene auf einer Schienenunterlage wie Schwelle
mit einer von einem Befestigungsmittel durchsetzten Halterung, über die
die Schiene auf der Schienenunterlage befestigbar ist, wobei der
Schienenfuß zumindest
bereichsweise von einer Aufnahme aufgenommen ist, deren schienenunterlagenseitige,
senkrecht zur Schienenlängsachse
verlaufende Erstreckung größer als
die des Schienenfußes
ist.
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Schienen
dienen der Spurführung
von Fahrzeugen. Sie nehmen einerseits die Radlasten auf und geben
andererseits den Fahrzeugen auch eine seitliche Führung. Die
Schienen können
in Abständen durch
Schwellen unterstützt
sein. Hierbei kann es sich z. B. um Holz-, Eisen- oder Betonschwellen
handeln. Letztere finden insbesondere auf Hochgeschwindigkeitsstrecken
Verwendung. Um eine Dämpfung
der beim Durchfahren des Gleises hervorgerufenen Schwingungen zu
erzielen, kann zwischen dem Schienenfuß und der Schienenunterlage
eine elastische Zwischenlage angeordnet werden. Diese birgt jedoch
den Nachteil in sich, daß die
Schiene aufgrund der Elastizität
der Zwischenlage eine Neigung derart erfahren kann, daß die eingeleiteten
resultierenden Kräfte
nicht mehr durch den Schienenfuß verlaufen.
Dies wiederum kann zu einem Kippen der Schiene führen.
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Um
dies zu vermeiden, könnte
der Schienenfuß verbreitert
werden. Hierdurch ergäbe
sich jedoch unter anderem der Nachteil, daß ein üblicher Austausch von z. B.
verschlissenen Schienenabschnitten nicht mehr ohne Weiteres möglich wäre, sofern Schienen
unterschiedlicher Fußbreiten
benutzt werden. Nachteilig wäre
auch, daß die
gebräuchlichen Schwellen
nicht mehr verwendet werden können,
da deren Konstruktion bzw. Formgebung auf die der üblichen
Schienenabmessungen ausgelegt sind.
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Eine
Anordnung der eingangs genannten Art ist der
DE 76 35 936 U zu entnehmen.
Bei einer der Anordnung zu entnehmenden Halterung handelt es sich
um eine Auflagerplatte in Form einer modifizierten Rippenplatte,
die eine Vergrößerung der
lichten Weite einer Arbeitsgrube zur Verbesserung der Bewegungsfreiheit
für eine
in der Grube arbeitende Person sowie zur Unterbringung breiterer
Prüf- und
Reparaturanlagen ermöglichen
soll.
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Die
US 1,767,647 bezieht sich
auf eine zweigeteilte Rippenplatte, die in üblicher Weise einen Schienenfuß aufnimmt.
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Aus
der
DE 38 17 566 A1 ist
eine Unterlagplatte für
Schienen bekannt, wobei die Schiene über übliche Spannbügel mit
einer Rippenplatte verbunden ist. Die Schiene selbst ist auf einer
elastischen Zwischenplatte abgestützt.
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In
der
DE 25 54 625 A1 ist
eine Holzschwelle beschrieben, auf der eine Rippenplatte befestigt
ist, mit der über
Schraubenklemmen eine Schiene befestigt wird.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anordnung einer Schiene
auf einer Schienenunterlage derart weiterzubilden, daß sichergestellt
ist, daß die
von einem Fahrzeug eingeleitete Kraftresultierende ohne Veränderung
der Schienengeometrie durch die Abstützfläche der Schiene verläuft, wobei gleichzeitig
eine gewünschte
Dämpfung
der hervorgerufenen Schwingungen erreichbar ist.
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Das
Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufnahme
im Schnitt U-förmig
mit einander zugewandten, entlang des schienenunterlagenseitig abgewandten
Bereichs des Schienenfußes verlaufenden
Randabschnitten ausgebildet ist und daß sich zwischen schienenunterlagenseitig
abgewandtem Bereich des Schienenfußes und der Aufnahme ein Klemmelement
zum kraftschlüssigen
Verbinden von dem Schienenfuß und
der Aufnahme erstreckt.
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Erfindungsgemäß erfolgt
eine Verbreiterung des Schienenfußes, ohne daß die Geometrie
der Schiene selbst verändert
wird. Diese Schienenfußverbreiterung
wird dadurch erzielt, daß der
Schienenfuß von
einer Aufnahme aufgenommen ist, deren senkrecht zur Schienenlängsachse
sich erstreckende Auflagefläche
größer als
die des Schienenfußes ist,
so daß auch
bei Vorhandensein einer eine starke Dämpfung von Schwingungen hervorrufende
Zwischenlage, die zu einer Neigung der Schiene führen könnte, stets gewährleistet
ist, daß die
Kraftresultierende durch den Schienenfuß bzw. der mit diesem eine
Einheit bildenden Aufnahme verläuft.
Folglich ist eine Kippen der Schiene ausgeschlossen.
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Nach
der Erfindung umgreift die Aufnahme zumindest bereichsweise den
Schienenfuß,
wobei zwischen schienenunterlagenseitig abgewandtem Bereich des
Schienenfußes
und der Aufnahme ein Klemmelement wie Federelement, Keil oder Stift
angeordnet ist. Hierdurch erfolgt eine Abstützung bzw. kraftschlüssige Verbindung
zwischen Aufnahme und Schienenfuß.
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Da
sich die Aufnahme entlang der Oberseite des Schienenfußes erstreckt,
bildet der entsprechende Randbereich eine Notabstützung für den Fall,
daß das
Klemmelement zerstört
oder unbrauchbar sein sollte, ohne daß die erfindungsgemäße Wirkung
einer Schienenfußverbreiterung
verloren geht.
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Ein
hervorzuhebender Vorschlag der Erfindung sieht vor, daß die Aufnahme
mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig ausgebildet ist, wobei die Teile selbst
identisch aufgebaut sein können.
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Um
bei Einleiten von Seitenkräften
sicherzustellen, daß die
die Aufnahme bildenden Teile nicht gegeneinander verrutschen können, sieht
eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Teile eine parallel zur
Längsachse
der Schiene verlaufende gemeinsame Stoßlinie aufweisen. Vorzugsweise
sind zwei parallel und außermittig
zu Längsachse
verlaufende Stoßlinien
vorgesehen, die über
eine diagonal verlaufende Stoßlinie
verbunden sind.
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Um
eine Anheben der die Aufnahme bildenden Teile zu vermeiden, können diese
formschlüssig ineinandergreifen.
Hierzu kann im Stoßbereich
des einen Teils ein parallel zur Schienenunterlage verlaufender
Vorsprung vorgesehen sein, der in eine entsprechend angepaßte Aussparung
im anderen Teil eingreift.
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Die
zur Dämpfung
der Schwingungen vorhandene elastische Zwischenlage umgibt vorzugsweise
die Aufnahme außenseitig
und ist auf dieser z. B. aufvulkanisiert, aufgegossen oder in sonstiger Weise
mit dieser verbunden.
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Um
den Schienenfuß auf
einfache Weise auf der Schienenunterlage wie Schwelle zu befestigen, können die
Befestigungselemente die Aufnahme selbst durchsetzen und gegen diese
abgestützt
sein, sofern die elastische Zwischenlage nicht im Abstützungsbereich
verläuft.
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Vorzugsweise
wird jedoch die Aufnahme längs-
und oberseitig sowie bereichsweise stirnseitig von einer Halterung
umgeben, die von den Befestigungsmitteln wie Schrauben oder Bolzen
durchsetzt ist und auf der Schienenunterlage abgestützt ist.
Dabei können
die Befestigungselemente selbst zumindest bereichsweise die Aufnahme
zu beiden Seiten der Schiene durchsetzen. Hierzu kann die Aufnahme randseitig
mit Aussparungen versehen sein.
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Ist
die Aufnahme bevorzugterweise mehrteilig ausgebildet, so kann auch
eine einteilige Ausführungsform
gewählt
werden, mit der gleichfalls eine Schienenfußverbreiterung erzielt werden
kann.
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Damit
ein Schienenfuß auf
einfache Weise von einer entsprechenden Aufnahme umfaßt werden kann,
weisen dessen sich entlang der Oberseite des Schienenfußes erstreckenden
Randabschnitte eine lichte Weite auf, die größer als die Breite des Schienenfußes ist.
Ist ein Schienenfuß sodann
in die Aufnahme eingebracht, so ist letztere in einem Umfang zu
drehen, daß sich
Randbereiche oberhalb der Oberseite des Schienenfußes erstrecken.
Sodann kann die Aufnahme lagefixiert werden, um die gewünschte Befestigung
der Schiene zu bewirken.
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Die
Aufnahme umgebende elastische Zwischenlage kann außenseitig,
und zwar halterungsseitig eine Metallschicht aufweisen, die z. B.
anvulkanisiert ist, um einen unerwünschten Verschleiß der Zwischenlage
zu vermeiden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen Schnitt durch eine
auf einer Schienenunterlage befestigte Schiene,
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2 einen Schnitt entlang
der Linie II-II in 1 und
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3 einen Schnitt entlang
der Linie III-III in 2.
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In 1 ist eine Schnittdarstellung
einer Anordnung zum Befestigen einer Schiene 10 auf einer Schienenunterstützung bzw.
Schienenunterlage 12 dargestellt, bei der es sich z. B.
um eine Betonschwelle üblicher
Konstruktion handeln kann. Die Schiene 10 weist einen Schienenfuß 14 auf,
der über einen
Steg 16 in einen Schienenkopf 18 übergeht, auf dem
Räder eines
Fahrzeuges abrollen.
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Die
Schienenunterstützung
bzw. -unterlage kann selbstverständlich
auch flächig
ausgebildet sein, ohne daß die
erfindungsgemäße Lehre
verlassen wird.
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Beim
Durchfahren eines Gleises werden Schwingungen erzeugt, die neben
einer unerwünschten
Geräuschbildung
sowohl zum Verschleiß am
Rad bzw. an der Achse des Fahrzeuges als auch im Oberbau führen kann.
Um entsprechende Schwingungen zu dämpfen, sind elastische Zwischenlagen vorgesehen,
die normalerweise zwischen dem Schienenfuß und der Schienenunterlage
angeordnet werden. Hierdurch besteht jedoch die Gefahr, daß die Schiene
derart geneigt wird, daß die
Kraftresultierende nicht mehr durch den Schienenfuß verläuft, so daß ein Kippen
der Schiene selbst erfolgen kann.
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Um
dies zu vermeiden wird erfindungsgemäß der Schienenfuß 14 der
Schiene 10 vergrößert, ohne
daß eine
Geometrieänderung
der Schiene 10 selbst vorgenommen werden muß. Folglich
können weiterhin
die bisher zum Einsatz gelangenden Schienen wie Vignol-Schienen benutzt
werden. Auch bedarf es einer Änderung
der Schienenunterlage wie Schwelle nicht.
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Zur
Schienenfußvergrößerung ist
erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der
Schienenfuß 14 von
einer Aufnahme 20 aufgenommen wird, die sich entlang der
Unterseite 22 des Schienenfußes 14 und bereichsweise
entlang der Oberseite 24, und zwar in dessen Randbereichen 26 und 28 erstreckt.
Dabei kann zwischen dem Schienenfuß 14 und der Aufnahme 20 eine übliche Zwischenlage 30 vorhanden
sein.
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Wie
die Zeichnung verdeutlicht, ist die senkrecht zur Längsachse 32 der
Schiene 10 verlaufende Erstreckung der Aufnahme 20,
also deren Bodenfläche 34 größer als
die Unterseite 22 des Schienenfußes 14. Hierdurch
ist sichergestellt, daß bei
einer Neigung der Schiene die in diese eingeleitete Kraft und damit
Kraftresultierende weiterhin quasi durch den Schienenfuß, und zwar
durch die mit dem Schienenfuß 14 erfindungsgemäß eine Einheit
bildende Aufnahme 20 verläuft. Hierdurch wird ein Kippen
der Schiene 10 ausgeschlossen.
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Um
eine gewünschte
Dämpfung
zu erzielen, ist die Aufnahme zumindest bodenseitig, also entlang der
Fläche 34 mit
einer elastischen Zwischenlage 36 versehen. Die elastische
Zwischenlage 36 kann auf der Fläche 34 der Aufnahme 20 aufvulkanisiert
oder auf andere geeignete Weise befestigt sein.
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Wie
die Schnittdarstellungen der 1 und 2 verdeutlichen, erstreckt
sich die Zwischenlage 36 nicht nur entlang der Unterseite 34 der
Aufnahme, sondern auch entlang dessen Seitenflächen 38 und 40 sowie
der oberen Seiten 42 und 44.
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Um
die Aufnahme 20 und damit die Schiene 10 auf der
Schienenunterlage 12 wie Betonschwelle zu befestigen, werden
Schrauben 46 und 48 benutzt, die Halterungen 50 und 52 durchsetzen
und auf diesen abgestützt
sind. Die Halterungen 50 und 52 umgeben dabei
die Längsseiten 54 und 56 der
Zwischenlage 36 sowie deren entlang der Oberseiten 42 und 44 der
Aufnahme sich erstreckenden Abschnitte 58 und 60 sowie
abschnittsweise die Stirnflächen 62 und 64 der
Aufnahme 20, wie gleichfalls die Schnittdarstellungen der 1 und 2 verdeutlichen.
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Entlang
der freien oberen Seiten 66 bzw. 68 der Halterungen 50 und 52 sind
die Schrauben 46 und 48 über Tellerfedern 70 und 72 abgestützt.
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Die
Halterungen 50 und 52 stützen sich ihrerseits auf der
Schwelle 52, und zwar in Längssicken 74 und 76 ab,
die bei Schwellen vorhanden sein können, die zur Sicherung von
Spannklemmen üblicher Schienenbefestigungen
dienen.
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Zur
weiteren Lagefixierung können
die Halterungen 50 und 52 senkrecht zur Schienenlängsachse 32 verlaufende
Rippen 78 und 80 aufweisen, die in 1 eingezeichnet sind. Diese
sind jedoch nicht zwingenderweise erforderlich.
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Wie
die Darstellungen der 2 und 3 verdeutlichen, besteht
die Aufnahme 20 aus zwei gleich aufgebauten Teilen 82 und 84,
die zwei parallel zur Schienenlängsachse 32 verlaufende
Stoßlinien 86 und 88 aufweisen,
die in eine diagonal verlaufende Stoßlinie 90 übergehen.
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Die
Stoßlinien 86 und 88 stellen
dabei sicher, daß bei
Einleitung von Seitenkräften
ein Verschieben der Teile 82 und 84 nicht möglich ist.
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Die
Aufnahme 20 erstreckt sich mit ihren Rändern 94 und 96 entlang
der schienenunterlagenseitig abgewandten Randbereichen 26 und 28 des Schienenfußes 14,
wobei im Überlappungsbereich
in Längsrichtung
verlaufende Federelemente 98 und 100 angeordnet
sind, die in entsprechenden und nicht näher bezeichneten Längsaussparungen
der Randbereiche 94 der Aufnahme 20 angeordnet
sind. Hierdurch erfolgt eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der
Aufnahme 20 und dem Schienenfuß 14, wobei die entlang
der Oberseiten des Schienenfußes 14 verlaufenden
Randbereiche 94 und 96 eine zusätzliche
Notabstützung
für den
Fall bilden, daß die
Federelemente 98 bzw. 100 z. B. brechen sollten.
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Halterungsseitig
kann die elastische Zwischenlage 36 eine Metallschicht
aufweisen, um eine unerwünschte
Reibung zu den Halterungen 50 und 52 anzuschließen.
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Die
Schrauben 46 und 48 oder andere geeignete Befestigungselemente
durchsetzen nicht nur die Halterungen 50 und 52,
sondern auch die Aufnahme 20. Diese weisen hierzu randseitig
Aussparungen 102 und 104 auf.
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Aus
der 3 wird ferner ersichtlich,
daß die Teile 82 und 84 formschlüssig ineinandergreifen,
um eine Abheben zu verhindern. Im Ausführungsbeispiel geht von dem
Teil 82 ein parallel zur Unterlage 12 bzw. zum
Schienenfuß 14 verlaufender
Längsvorsprung 106 aus,
der in eine entsprechend angepaßte Aussparung 108 im
Teil 84 eingreift.