DE4233433A1

DE4233433A1 - Vorrichtung zur Befestigung von Schienen für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4233433A1
Application number: DE19924233433
Authority: DE
Inventors: Brigitte Meurer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung von Schienen für Schienenfahrzeuge auf einem Unterbau.

Es gibt die unterschiedlichsten Schienenfahrzeuge, wie Eisen-, Feld-, Straßen- oder Kranbahnen oder auch schienen gebundene Fördervorrichtungen beispielsweise in Hochregal lagern. Abhängig von der betreffenden Art des Schienenfahr zeuges gibt es auch unterschiedliche Schienenkonstruktionen bzw. Gleisanlagen mit unterschiedlichen Spurweiten. Je nach den örtlichen Gegebenheiten sind auch die Unterbauten un terschiedlich, auf denen die Schienen befestigt werden. Vielfach erfolgt die Schienenbefestigung auf querverlaufen den Holzschwellen oder Stahlschwellen. Auf offener Strecke werden die Gleise meist auf einem besonderen Bahnkörper und mit Querschwellenoberbau verlegt. Hierbei werden meist Breitfußschienen verwendet, die auch in der Fachwelt als VIGNOL-Schienen bekannt sind. In den Städten fahren Straßenbahnen meist auf Rillenschienen, die auf einer Pack lage oder auf Schotter oder, meist ohne Schwellen, auf einer Unterstopfung aufliegen. Vielfach verwendet man auch Betonunterlagen oder bei anderen Schienenfahrzeugen Stahl platten oder Stahlgerüste und dergleichen. Die Spur wird durch Verankerung gesichert.

Bei allen diesen Befestigungskonstruktionen ergibt sich der Nachteil, daß die Vibrationen der Schienenfahrzeuge bzw. die kurzwelligen Erschütterungen auf den Unterbau abgegeben werden. Daraus ergibt sich nicht nur eine Lärmbelästigung nach außen und im Innern, z. B. eines Straßenbahnwagens, sondern auch eine hohe Beanspruchung und Verschleiß der Schienen. Um die Lärmbelästigung zu vermindern und den Fahrkomfort bei Personen befördernden Fahrzeugen zu verbes sern, hat man am Fahrzeug selbst besondere Federungs- und Dämpfungskonstruktionen eingesetzt. Es ist auch bekannt, einen Asphaltunterguß bei Gleisen vorzusehen, um einen ru higen Wagenlauf sowie eine Schonung der Schienen herbei zu führen. Dennoch bleibt das eigentlich größte Problem des hohen Wartungsaufwandes. Wenn z. B. an einer Schiene oder im Unterbau eine defekte Stelle auftritt, die ausgebessert werden muß, so muß meist das komplette Gleis über eine längere Strecke demontiert werden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Befestigung von Schienen zu schaffen, durch die der Fahrkomfort verbessert, die Lärmbelästigung herabgesetzt und eine große Wartungsfreundlichkeit erzielt wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Schiene und dem Unterbau eine Anzahl mit Abstand voneinander und über die Schienenlänge verteilte Kunststoffblöcke vorgesehen sind, welche mittels unabhängi ger Verankerungen einerseits mit der Schiene und anderer seits mit dem Unterbau lösbar verbunden sind.

Auf diese Weise ergeben sich mehrere wesentliche Vorteile. Zum einen werden die Schienen in Bezug auf die Vibrationen bzw. kurzwelligen Erschütterungen vom Unterbau wirkungsvoll getrennt, so daß die Vibrationen der Schienenfahrzeuge auf gefangen werden. Zum anderen wird der Fahrkomfort verbes sert und die Lärmbelästigung herabgesetzt. Schließlich er gibt sich eine Wartungsfreundlichkeit vor allem dadurch, daß die Kunststoffblöcke nur jeweils unter einer Schiene montiert werden. Man kann dann diese Blöcke leichter aus wechseln, da immer nur das betreffende beschädigte Teil ausgetauscht werden muß, und es muß nicht das komplette Gleis demontiert werden, sondern ausschließlich die Schiene, unter der sich das defekte Teil befindet. Der weitere Vorteil besteht darin, daß der Kunststoffblock aus einem recyclingfähigen Material bestehen kann, so daß der unbrauchbare Kunststoffblock zum Hersteller zurückgegeben werden kann und eine Entsorgung der nicht mehr brauchbaren Teile entfällt.

Für die Kunststoffblöcke wird materialmäßig bevorzugt ein Kunststoff verwendet, der für andere Zwecke unter der Wa renbezeichnung "Roelen" auf dem Markt erhältlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Kunststoff, der beständig ist gegen Wasser, starke und schwache Säuren, Flußsäure, starke und schwache Laugen, Alkohol, organische Säuren, Fette und Öle. Weitgehende Beständigkeit ist gegeben gegen Äther, Ketone, aromatische Verbindungen, Kraftstoffe und Mineral öle. Der Elastizitätsmodul (E-Modul) beträgt 1000 N/mm², die Kugeldruckhärte 30 bis 60 s (shore-Härte), die Durch schlagsfestigkeit bei 3 mm Dicke nach 24 Stunden Wasser lagerung 450 kV/cm und der Oberflächenwiderstand nach 24 Stunden Wasserlagerung 10 Vn Ohm. Weitere Eigenschaften dieses bevorzugten Kunststoffes sind Kochfestigkeit, Lang zeittemperaturbeständigkeit im Bereich von minus 20°C bis plus 90°C. Ferner ist das Material physiologisch unbedenk lich und schwer entflammbar. Die Dämpfe bei eventuellem Brand sind neutral.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Explosionszeichnung einer Vorrichtung zum Befestigen einer Schiene in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 eine Stirnansicht auf einen Kunststoffblock in einer anderen Ausführung,

Fig. 3 eine Stirnansicht auf den zusammengesetzten Kunststoffblock gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kunststoffblock gemäß Fig. 1 oder 2,

Fig. 5 eine Ansicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befestigen einer Schiene,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Kunststoffblock gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine andere Ausgestaltung eines Kunststoffblocks,

Fig. 9 eine Vorderansicht zu Fig. 8,

Fig. 10 eine Seitenansicht zu Fig. 9,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Blocks in Stahlkonstruktion,

Fig. 12 eine Seitenansicht auf eine quer zur Längsrich tung der Schiene verlaufende Seite des Blocks gemäß Fig. 11,

Fig. 13 eine Draufsicht zu Fig. 12,

Fig. 14 eine Stirnansicht zu Fig. 13 und

Fig. 15 eine Stirnansicht entsprechend Fig. 14, jedoch in einer anderen Ausführung.

Die Fig. 1, 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befestigen einer Schiene 1 auf einem übli chen nicht dargestellten Unterbau. In Fig. 1 ist eine Breitfußschiene 1, auch VIGNOL-Schiene genannt, darge stellt. Bei entsprechender Anpassung können statt dessen aber auch alle anderen Arten von Schienen befestigt werden. Zwischen der Schiene 1 und dem Unterbau sind eine Anzahl mit Abstand voneinander und über die Schienenlänge ver teilte Kunststoffblöcke vorgesehen. Fig. 1 zeigt einen solchen Kunststoffblock 2. Nach diesem Ausführungsbeispiel besteht der Kunststoffblock 2 aus einem massiven im wesent lichen rechteckigen und länglichen Körper, der quer zur Längsrichtung der Schiene 1 angeordnet ist. Der Körper weist mit der Unterseite fluchtend zwei seitliche, ein stückig angeformte quer verlaufende Flansche 3 und 4 auf. Von der Körperoberseite 5 ausgehend und in den beiden Flanschen 3, 4 sind vertikale Löcher 6, 7, 8 und 9 sowie 10 und 11 vorgesehen, die für den Einsatz von an sich bekann ten Verankerungen bestimmt sind. Fig. 1 zeigt Beispiele solcher Verankerungen, wie Schraubenbolzen, Führungshülsen, Muttern, Unterlegscheiben, Federn usw. Bei der Ausführung der Löcher und der Verankerungen ist wichtig, daß diese unabhängig voneinander einerseits die Verbindung zwischen dem Kunststoffblock 2 und der Schiene 1 und andererseits zwischen dem Kunststoffblock und dem Unterbau herstellen, damit die Vibrationen bzw. Erschütterungen, die auf die Schiene einwirken, nicht direkt über die Verankerungen auf den Unterbau übertragen werden. Vorteilhaft ist, daß die oberen Querkanten 12, 13, 14 und 15 des Kunststoffblocks 2 und der beiden angeformten Flansche 3, 4, wie dargestellt, abgeschrägt sind. Die Flansche 3 und 4 können je nach den gegebenen Belastungen eine wesentlich größere Dicke als in Fig. 1 dargestellt aufweisen.

In Anpassung an die örtlichen Verhältnisse kann vorteilhaf terweise unterhalb des Kunststoffblocks 2 eine quaderför mige Höhenausgleichs- und / oder Dämpfungsplatte 16 aus Kunststoff angeordnet werden, deren Längen- und Breitenab messungen mindestens der Unterseite des Kunststoffblocks 2, einschließlich der Flansche 3 und 4, entsprechen. Diese Höhenausgleichs- und / oder Dämpfungsplatte 16 ist mit durchgehenden Verankerungslöchern 17, 18 und 19 versehen, die zur Aufnahme der Verankerungen mit dem Unterbau bestimmt sind. Die Lage der Verankerungslöcher 17 bis 19 sowie eines weiteren nicht sichtbaren Verankerungsloches ist den Löchern 10, 11 in den Flanschen 3 und 4 angepaßt.

Fig. 1 veranschaulicht weiterhin eine vorteilhafte Ausge staltung, wonach zur gleichmäßigen Druckverteilung auf den Kunststoffblock 2 zwischen der Schiene 1 und dem Kunst stoffblock 2 eine Rillenplatte 20 aus Stahl zwischenge schaltet ist, die ebenfalls mit durchgehenden Verankerungs löchern 21, 22, 23 und 24 versehen ist, deren Lage koaxial mit den Löchern 6 bis 9 im Kunststoffblock 2 gewählt ist.

Bei Verwendung einer Rillenplatte 20 ist es zur Verein fachung der Montage auch von Vorteil, die zuvor beschrie bene Höhenausgleichs- und/oder Dämpfungsplatte 16 nicht unterhalb des Kunststoffblocks 2, sondern oberhalb, also zwischen Rillenplatte 20 und Kunststoffblock 2, anzuordnen, wobei dann aber die Abmessungen auf die Rillenplatte oder die Oberseite 5 des Kunststoffblocks 2 anzupassen sind.

Fig. 2 zeigt die Stirnansicht auf ein bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel eines Kunststoffblocks 25, der sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß er einstückig aus einem massiven Grundkörper 26 und einem schmäleren Kopfteil 27 besteht, also keine Aufteilung in Kunststoffblock und Höhenausgleichs- bzw. Dämpfungsplatte vorgesehen ist. Die Löcher 28 und 29 sowie 30 und 31 für die Aufnahme der Verankerungen entsprechen im wesentlichen den vergleichbaren Löchern gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 3 und 4. Auch die übrigen Ausführungen zur Fig. 1 gelten hier entsprechend.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches sich durch eine niedrige Bauhöhe und eine andere Befestigungsart für die Schiene 1 auszeichnet. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich vor allem für die Anwendungsbereiche mit engen Platzverhältnissen und bei denen, im Vergleich zu Eisenbahnen oder Straßenbahnen, geringere Belastungen auftreten, wie z. B. bei Fördervor richtungen in Hochregallagern. Der Kunststoffblock 32 weist an den beiden Seiten einstückig angeformte nach oben ragen de, rechteckige und parallel zur Schiene 1 verlaufende Vor sprünge 33 und 34 auf. Zwischen diesen Vorsprüngen wird somit eine Rille 35 zur Aufnahme des Schienenfußes 36 gebildet. Auf den Innenseiten 37 und 38 der Vorsprünge 33, 34 sind Klemmklötze 39 und 40 angeordnet, welche auf den Rändern 41 und 42 des Schienenfußes 36 aufliegen. Durch querverlaufende Schraubenbolzen 43 und 44 sind die Klemm klötze 39, 40 mit den Vorsprüngen 33, 34 verbunden. Zur Aufnahme der Schraubenbolzen 43, 44 sind in den Vorsprüngen 33, 34 Löcher 45 und 46 vorhanden. Desweiteren sind nahe den Ecken des Kunststoffblocks 32 vertikale durchgehende Löcher 47, 48, 49 und 50 zur Aufnahme der Verankerungen, in diesem Ausführungsbeispiel von Schraubenbolzen 51 und 52, angeordnet, die die Verbindung mit dem nicht gezeichneten Unterbau herstellen.

Die Fig. 8 bis 10 veranschaulichen ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel eines Kunststoffblocks 53, der wiederum mit durchgehenden vertikalen Verankerungslöchern 54, 55, 56 und 57 versehen ist. Es soll hier folgendes veranschaulicht werden, was auch sinngemäß für alle anderen Ausführungsbei spiele anwendbar ist. Wenn nämlich als Verankerungen Schraubenbolzen 51, 52, wie sie in der Fig. 5 dargestellt sind, verwendet werden, ist es vorteilhaft, daß die durch den Kunststoffblock 53 hindurchgehenden Löcher 54 bis 57 im oberen Bereich 58 derart angesenkt sind, daß die Schrauben köpfe der die Verbindung mit dem Unterbau herstellenden Schraubenbolzen in diesem angesenkten Bereich 58 vollstän dig aufgenommen werden. Es sind weitere nicht durchgehende Löcher 71, 72, 73 und 74 angeordnet, die zum Einsatz von Verankerungen mit der Schiene, zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung einer Rillenplatte 20 (Fig. 1), dienen.

Die Fig. 11 bis 14 zeigen ein weiteres Ausführungsbei spiel der Erfindung, welches vor allem für hohe mechanische Beanspruchungen geeignet ist. Gemäß dieser Vorrichtung zur Befestigung von Schienen für Schienenfahrzeuge auf einem Unterbau ist zwischen der Schiene und dem Unterbau eine Anzahl mit Abstand voneinander und über die Schienenlänge verteilter Stahlböcke 59 vorgesehen. Jeder Stahlbock 59 besteht aus einer oberen Rillenplatte 60 entsprechend der Rillenplatte 20 nach Fig. 1, sowie aus zwei an den quer zur Schienenlängsrichtung verlaufenden Rändern 61 und 62 der Rillenplatte 60 angeschweißten Trapezplatten 63 und 64, die ihrerseits am unteren Rand nach außen weisende Verbin dungsflansche 65 und 66 besitzen, und schließlich ist im unteren Bereich zwischen den Trapezplatten 63 und 64 eine angeschweißte Verstärkungsplatte 67 vorhanden. Es entsteht somit ein kastenartiger Stahlbock mit einem Hohlraum. Dieser Hohlraum, der von der Rillenplatte 60, den beiden Trapezplatten 63, 64 und der Verstärkungsplatte 67 umgeben ist, ist vorteilhafterweise von einem formmäßig angepaßten Kunststoffblock 68 ausgefüllt, wie aus den Fig. 13 und 14 ersichtlich ist. Der Kunststoffblock 68 trägt dazu bei, die auf die Schiene ausgeübten Vibrationen und Erschütte rungen zu dämpfen. Wenn eine Weiterleitung der Vibrationen und Erschütterungen auf den Unterbau vollständig unterbun den werden soll, ist es zweckmäßig, zwischen den Verbin dungsflanschen 65, 66 sowie der Verstärkungsplatte 67 einerseits und dem Unterbau andererseits eine quaderförmige Dämpfungsplatte aus Kunststoff anzuordnen und entsprechend den obigen Erläuterungen beiderseits zu verankern.

Fig. 15 entspricht im wesentlichen der Fig. 14, während jedoch bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 11 bis 14 die Verbindungsflansche 65 und 66 einstückig mit den Trapezplatten 63 und 64 aus einem L-Profil gebildet sind, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 die Ver bindungsflansche 65 und 66 mittels Schweißnähten 69 und 70 mit den unteren Rändern der Trapezplatten verbunden.

Claims

1. Vorrichtung zur Befestigung von Schienen (1) für Schienenfahrzeuge auf einem Unterbau, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen der Schiene (1) und dem Unter bau eine Anzahl mit Abstand voneinander und über die Schienenlänge verteilte Kunststoffblöcke (2) vorgese hen sind, welche mittels unabhängiger Verankerungen einerseits mit der Schiene und andererseits mit dem Unterbau lösbar verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffblock (2) aus einem massiven im wesentlichen rechteckigen und länglichen Körper besteht und quer zur Längsrichtung der Schiene (1) angeordnet ist, daß der Körper mit der Unterseite fluchtend zwei seitliche, einstückig angeformte quer verlaufende Flansche (3, 4) aufweist, und daß von der Körperoberseite (5) ausgehend und in den beiden Flanschen (3, 4) vertikale Löcher (6 bis 9; 10, 11) für den Einsatz der Verankerungen vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obereren Querkanten (12 bis 15) des Körpers (2) und der beiden Flansche (3, 4) abgeschrägt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb oder oberhalb des Kunststoffblocks (2) eine quaderförmige Höhenaus gleichs- und/oder Dämpfungsplatte (16) aus Kunst stoff angeordnet ist, deren Längen- und Breitenabmes sungen der Unterseite oder der Oberseite des Kunst stoffblocks (2) angepaßt sind, und welche mit durch gehenden Verankerungslöchern (17 bis 19) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Verankerungslöcher (17 bis 19) den Löchern (10, 11) in den Flanschen (3, 4) angepaßt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schiene (1) und dem Kunststoffblock (2) eine Rillenplatte (20) aus Stahl zwischengeschaltet ist, deren Verankerungslöcher (21 bis 24) in der Lage mit denen des Kunststoffblocks (2) übereinstimmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffblock (32) an den beiden Seiten ein stückig angeformte, nach oben ragende, rechteckige und parallel zur Schiene (1) verlaufende Vorsprünge (33, 34) aufweist, so daß dazwischen eine Rille (35) zur Aufnahme des Schienenfußes (36) gebildet ist, und daß auf den Innenseiten (37, 38) der Vorsprünge (33, 34) Klemmklötze (39, 40) angeordnet sind, welche auf den Rändern (41, 42) des Schienenfußes (36) aufliegen und durch quer verlaufende Schraubenbolzen (43, 44) mit den Vorsprüngen (33, 34) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Verankerungen Schraubenbolzen (51, 52) gewählt sind und daß die durch den Kunst stoffblock (53) hindurchgehenden Löcher (54 bis 57) im oberen Bereich (58) derart angesenkt sind, daß die Schraubenköpfe der die Verbindung mit dem Unterbau herstellenden Schraubenbolzen aufgenommen werden.

9. Vorrichtung zur Befestigung von Schienen (1) für Schienenfahrzeuge auf einem Unterbau, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen der Schiene (1) und dem Unter bau eine Anzahl mit Abstand voneinander und über die Schienenlänge verteilte Stahlböcke (59) vorgesehen sind, welche aus einer Rillenplatte (60), zwei an den quer zur Schienenlängsrichtung verlaufenden Rändern (61, 62) der Rillenplatte (60) angeschweißten Trapez platten (63, 64), die am unteren Rand nach außen weisende Verbindungsflansche (65, 66) besitzen, und einer angeschweißten Verstärkungsplatte (67) im unteren Bereich zwischen den Trapezplatten (63, 64) bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum, der von der Rillenplatte (60), den beiden Trapezplatten (63, 64) und der Verstärkungs platte (67) umgeben ist, von einem formmäßig angepaß ten Kunststoffblock (68) ausgefüllt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen den Verbindungsflanschen (65, 66) sowie der Verstärkungsplatte (67) einerseits und dem Unterbau andererseits eine quaderförmige Dämpfungsplatte aus Kunststoff angeordnet ist.