DE4302298A1 - Elastische Schienenunterlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische, im wesentlichen plattenförmig ausgebildete Schienenunterlage aus geschäumtem Werkstoff.

Elastische Schienenunterlagen werden vorzugsweise bei der Ver­ legung von Gleisen in festen Fahrbahnen, aber auch bei der Ver­ legung im Schotterbett eingesetzt als Zwischenlager zwischen Schiene und Schwelle bzw. zwischen Schwelle und Unterbau zur elastischen Einfederung der verlegten Schienen bei Zugüberfahrt. Elastizität und Federziffer der Zwischenlager müssen auf das jeweilige Befestigungssystem sowie Axlast und Geschwindigkeit der Züge abgestimmt sein. Für eine gute Last­ verteilung auf mehrere Schwellen hat sich eine Einfederung der Schienen bei Zugüberfahrt von ca. 1,0 bis 1,5 mm als günstig erwiesen.

Bekannte Schienenunterlagen aus kompaktem Gummi weisen im beanspruchten Bereich ihrer Oberflächen erhabene Noppen oder eine eingeformte Nuten- bzw. Stegstruktur auf. Bei diesen in­ kompressiblen Schienenunterlagen wird die Elastizität bzw. der Verlauf der Federkennlinie durch die Verformung der Noppen bzw. der Stege bestimmt.

Ein Nachteil dieser bekannten Schienenunterlage ist, daß in die Noppenzwischenräume bzw. die Nuten Wasser und Schmutz eindringen können und diese ausfüllen. Dadurch wird die Elastizität der Schienenunterlage wesentlich beeinträchtigt und die Federkenn­ linie verändert. Darüber hinaus wird der inkompressible Werk­ stoff durch die bei Belastung aufzunehmende Walkarbeit im Laufe der Zeit zerstört. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Feder­ kennlinie, insbesondere bei größeren Kräften, nicht linear verläuft.

Weiterhin sind Schienenunterlagen aus geschäumtem EVA-Polymer bekannt. Bei diesen Schienenunterlagen besteht zwar nicht die Gefahr der Zerstörung durch Walkarbeit oder der Veränderung der Federkennlinie durch Schmutz. Sie weisen jedoch eine zu geringe Temperaturbeständigkeit auf. Bei Lagerung bei höheren Tempera­ turen bzw. in der Sonne oder auch bei Sonneneinstrahlung auf eingebaute Schienenunterlagen kann eine unzulässige Änderung der Federkennlinie auftreten. Zudem neigt EVA-Polymer bei Belastung zum Kriechen, d. h. zu bleibenden Verformungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schienenun­ terlage bereitzustellen, die diese Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird bei einer Schienenunterlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schienenunterlage aus geschlossenporig geschäumtem und vernetztem Gummiwerkstoff besteht.

Vorzugsweise wird die Schienenunterlage aus EPDN-Kautschuk hergestellt.

Gegenüber der bekannten Schienenunterlage aus geschäumtem EVA-Polymer hat die erfindungsgemäße Schienenunterlage die Vorteile

• - geringere Schrumpfung und somit bessere Geometriebeständigkeit bei höheren Temperaturen,
• - vernachlässigbare Veränderung der Federkennziffer auch bei längerem Einfluß höherer Temperaturen, z. B. bei Lagerung oder auch in eingebautem Zustand,
• - geringer Einfluß von Temperaturschwankungen auf die Federkennlinie in einem großen Temperaturbereich von z. B. -30 bis ca. 70°C,
• - Verringerung bleibender Verformungen nach Belastung.

Gegenüber den Schienenunterlagen aus kompaktem Gummi mit Noppen- oder Nutstruktur zeichnet sich die erfindungsgemäße Schienen­ unterlage darüber hinaus aus durch

• - längere Lebensdauer, da durch die Schaumstruktur keine Walkarbeit auftritt,
• - eine linearere Federkennlinie über einen weiten Bela­ stungsbereich,
• - keine Beeinträchtigung der Elastizität bzw. der Feder­ kennlinie durch Schmutz.

Die erfindungsgemäße Schienenunterlage wird durch geschlossen poriges Aufschäumen von vernetztem Gummi hergestellt, wobei zweckmäßigerweise der Schäumvorgang und das Vernetzen des Werkstoffes in einer Arbeitsstufe erfolgen.

Die gewünschte Federkennziffer der Schienenunterlage kann dabei in einfacher Weise durch den Schäumgrad eingestellt werden. Bei der Schaumstruktur sind je nach dem spezifischen Gewicht der Teile größere oder kleinere Poren vorhanden. Da diese Poren immer geschlossenzellig sind, kann beim Abtrennen oder bei einer Verletzung der äußeren Haut kein Eindringen von Wasser oder Schmutz in das Innere erfolgen und die dynamischen Eigenschaften verändern.

Es kann zweckmäßig sein, die Oberflächen der Schienenunterlage als Deckschichten aus nicht oder nur wenig geschäumtem Material auszubilden. Diese Deckschicht sollte jedoch sehr dünn gehalten sein, um die Elastizität des geschäumten Bereiches nicht zu beeinflussen. Das Verhältnis der Dicke des geschäumten Zentral­ bereiches zur Dicke der Deckschicht kann durch die Produktions­ parameter eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, auch relativ dünne Schienenunterlagen mit einer Dicke von z. B. 5 mm wesentlich elastischer auszubilden als aus vergleichbaren Schienenunterlagen aus kompaktem Gummi mit durch die Oberflächengeometrie, z. B. Noppen, definierter Elastizität.

Die erfindungsgemäße Schienenunterlage kann so unmittelbar in ihrer endgültigen Form in einem Werkzeug gefertigt werden. Es ist jedoch auch möglich, Schienenunterlagen aus vorgefertigten Platten bzw. Bahnen auszustanzen.

In den Fig. 1 bis 3 sind mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schienenunterlagen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine als einfache ebene Platte ausgebildete erfindungsgemäße Schienenunterlage 1.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Schienenunterlage 1 mit einem inneren geschäumten Bereich 3 und den nicht, bzw. wenig geschäumten Deckschichten 4.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Schienenunterlage 1, die mit seitlichen Haltelaschen 5 versehen ist.

Claims (4)

1. Elastische, im wesentlichen plattenförmig ausgebildete Schienenunterlage aus geschäumtem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenunterlage (1) aus geschlossenporig geschäumtem und vernetztem Gummi-Werkstoff besteht.

2. Schienenunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenunterlage (1) aus EPDM-Kautschuk besteht.

3. Schienenunterlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schienenunterlage (1) durch geschlossenporiges Aufschäumen und Vernetzen des Werkstoffes in einer Arbeitsstufe hergestellt ist.

4. Schienenunterlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenunterlage (1) die untere und obere Plattenoberfläche bildende Deckschichten (4) aus nicht geschäumtem Werkstoff aufweist.