EP2295636A2 - System for continuous elastic rail bearing - Google Patents
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- EP2295636A2 EP2295636A2 EP20100008741 EP10008741A EP2295636A2 EP 2295636 A2 EP2295636 A2 EP 2295636A2 EP 20100008741 EP20100008741 EP 20100008741 EP 10008741 A EP10008741 A EP 10008741A EP 2295636 A2 EP2295636 A2 EP 2295636A2
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- European Patent Office
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- rail
- chamber filling
- bedding
- rail chamber
- foot
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B19/00—Protection of permanent way against development of dust or against the effect of wind, sun, frost, or corrosion; Means to reduce development of noise
- E01B19/003—Means for reducing the development or propagation of noise
Definitions
- the invention relates to a system for continuous elastic rail attachment, in particular for tram rails, comprising at least one rail chamber filling and bedding element with rail chamber filling body, rail foot surrounding section and underbedding section for attachment to the rail.
- a continuous elastic rail support and damping system comprising two rail rail filling and bedding elements.
- the rail chamber filling and bedding elements are prepared to be laterally mounted on a rail with a rail head, rail web and rail foot, the rail, for example a grooved rail, as is commonly used for tram tracks.
- the invention is also applicable to other rails, such as Vignole rails.
- the rail defines between the rail head and the rail foot on either side of the rail web rail chambers, which of a rail chamber filling, which is formed as an integral portion of the rail chamber filling and Bettungselements at least partially, namely in the lower part of the rail to a point in the rail chamber between the rail and rail head, to be filled to provide soundproofing and electrical insulation.
- At least one of the two rail chamber filling and bedding elements further comprises an integral lower bed portion for relining the rail foot and accordingly has a groove extending along the rail between the rail chamber filler body and the bedding portion, the shape of which is designed to receive a leg of the rail foot.
- the groove is thus shaped so that the rail chamber filling body from above and the basement portion abut from below on the rail foot surface and receive one leg form fit and envelop.
- the Unterbettungsabterrorism forms at least a portion of the continuous elastic bedding pad which serves as an intermediate layer between the underside of the rail foot and the rail base.
- the rail substructure is a concrete layer that is poured under the rail after the rail has been wrapped with the rail chamber filling and bedding elements.
- the rail chamber filling body, the rail foot surrounding portion and the underbedding portion are integrally formed, thus forming portions of the rail chamber filling and bedding member which is manufactured in a mold having said three portions as a part.
- the rail chamber filling and bedding element can be plugged in one piece as a whole from the side onto the rail foot, the underbedding section being pushed under the rail foot and the rail chamber filling body in the rail chamber are introduced and this fills.
- the rail chamber filler is in the mounted state then flat against the rail, it should not be ruled out that the rail chamber filling body recesses for clamping or to save material, such as in Fig. 1 is shown.
- the rail chamber filler body, rail foot environment portion and underbedding portion are made entirely and integrally from bonded rubber regenerant, the material in the region of the underbedding portion has a substantially greater compliance than in the region of the rail chamber filling body and the rail foot environment portion forms an intermediate or transitional region with a compliance gradient.
- the spring rate of the material of the rail chamber filling body is presently preferably at least 150 kN / mm and / or at most 400 kN / mm, more preferably 300 kN / mm +/- 50 kN / mm, based on a test piece surface of 180 mm ⁇ 1000 mm and a layer thickness of the material of 10 mm.
- the spring rate of the material of the lower bed section is set lower (that means greater compliance or lower hardness), namely preferably at most 100 kN / mm, particularly preferably at most 70 kN / mm, based on a test piece surface of 180 mm ⁇ 1000 mm and a layer thickness of the material of 10 mm.
- the lower limit of the spring rate for the material of the Unterbettungsabitess should not be less than 5 kN / mm or 10 kN / mm, based on a test specimen area of 180 mm x 1000 mm and a layer thickness of the material of 10 mm.
- the rail chamber filling and bedding element is completely, that is integrally preferably including the Unterbettungsabitess out Polyurethane (PU) -bound rubber regenerated.
- PU-bound regenerated rubber can be produced inexpensively and the flexibility can be adjusted specifically during production.
- the polyurethane in the cured mixture ensures a certain compressibility, which is also adjustable in the manufacturing process.
- the density of the PU-bonded rubber regenerator is preferably in the region of the Unterbettungsabitess between 450 and 700 kg / m 3 and in the region of the rail chamber filling body in between 900 and 1200 kg / m 3 .
- the density in the region of the Unterbettungsabitess between 500 to 600 kg / m 3 and in the region of the rail chamber filling between 980 and 1100 kg / m 3 is set.
- the rail chamber filling body is formed as a first Kammerteil alternll analyses and fills only a lower part of the rail chamber.
- a second Kammerteil alternllianu is provided, which rests directly on the first Kammerteil alternll analyses and fills the upper part of the rail chamber.
- a horizontal division into two parts can be present in the region of the rail chamber filling body.
- both halves of the rail chamber filling body consist of the same PU-bonded rubber substrate with the same density and hardness. This bifurcation has essentially mounting-specific reasons, as this facilitates the installation of the rail chamber filling and bedding element.
- a first and second separate rail chamber filling and bedding element for each of the rail chamber filling and bedding elements has a rail chamber filling body for filling at least the lower part of the left and right rail chamber of the rail and a respective rail foot covering section in the region of the rail foot.
- the two rail chamber filling and bedding elements adjoin one another under the rail foot, so that only a single separation point exists between the two rail chamber filling and bedding elements in the region of the rail foot.
- the entire bedding cushion in this case is an integral part of the first rail chamber filling and bedding element, so that the single separation point is in the region of the rail foot surrounding section of the second rail chamber filling and bedding element, ie the two rail chamber filling and bedding elements are asymmetrical.
- the step of attaching the bedding cushion is avoided because it is either integrated in one or two parts on both rail chamber filling and bedding elements integrated. So it only need the two Schienensch Stahlstoff- and Bettungsieri be plugged from the two sides of the rail, when the rail is suspended in the laying portal and the system is already mounted on the rail and can be surrounded with concrete and under-poured , This even allows for machine mounting of the rail chamber filling and bedding elements.
- the side surfaces facing away from the rail of the two rail chamber filling and bedding elements are shaped such that a positive connection between the rail chamber filling and bedding element and the concrete is produced on both sides when the rail encased in the rail chamber filling and bedding element is encapsulated with concrete, so that the Rail is positively fixed by means of the rail chamber filling and bedding elements on both sides at least against an upward movement in the concrete mold.
- the rail chamber filling and bedding element 50a has a rail chamber filler 52a which completely fills the rail chamber 42a, in this example.
- the rail chamber filling body 52a conforms to the outer contour of the rail from the rail head 34, the rail web 36 and the rail foot 38, more precisely the left leg 38a.
- the rail chamber filling and bedding element 50a extends up to just below the top of the rail head 34.
- the rail chamber filler 52a extends to the leg 38a of the rail foot 38 and integrally transitions into the rail foot environmental section 54a.
- the rail foot environment portion 54a abuts the outer end 39a of the leg 38a and engages around the outer end 39a.
- the density of the PU-bonded rubber regenerate in the region of the rail chamber filling body 52a is set at 980 to 1100 kg / m 3
- the density of the underfloor portion 56a is set in the range of 500 to 600 kg / m 3 .
- the transition between the two different densities takes place substantially continuously in the area of the rail foot environment section 54a.
- the corrugated lines 62a, 62b show no separation points between individual parts, but symbolize the areas of different flexibility or density.
- the intermediate region between the two wavy lines 62a, 62b represents the region 64a, 64b with the compliance or density gradient. This can be larger or smaller depending on the manufacturing process.
- the damping behavior of the bed cushion 58 is adapted to the vertical load when driving over the rail vehicle. Therefore, the cushioning prepared for cushioning is also referred to herein as damping cushion.
- the rail chamber filling and bedding element 50a has a shaped side surface 51a for positive engagement with the concrete 106 so that the rail chamber filling and bedding element 50a in the concrete bed 106 is positively locked against upward movement.
- the positive connection is achieved in this example by broadening the rail chamber filling and bedding element 50a in the region of the rail foot 38.
- the rail chamber filling and bedding element 50a has on its outer side 51a a step 53a, in this example in the lower region of the rail chamber filling body 52a.
- the rail 32 which is elastically damped by the two rail chamber filling and bedding elements 50a, 50b, is in turn connected by positive engagement with the two rail chamber fillers Bedding elements 50a, 50b fixed, so that the system does not require Schienenfußbefest Trentsschrauben.
- the two rail chamber filling and bedding elements 50a, 50b are each plugged onto the rail 32 as a unitary part from the side, with the legs 38a, 38b in respective grooves 55a, 55b between the rail chamber filling bodies 52a, 52b and the underbedding sections 56a, 56b engage positively.
- the two Unterbettungsabête 56a, 56b border in this example centrally under the rail foot at the separation point 59 together and together form the Bettungskissen 58.
- the separation point 59 is straight.
- FIG. 3 engage the two Unterbettungsabitese 56a, 56b under the rail foot at the separation point 59 'positively into one another.
- the dividing line runs along a step function.
- Other form-fitting connections at the separation point are also possible.
- FIG. 2 and 3 shown systems for continuous elastic rail bearings consist of exactly two parts, namely the left and right rail chamber filling and Bettungselement 50a, 50b.
- the rail chamber filling and bedding element 50a has a lower rail chamber filling body 52a ', which approximately fills the lower half of the rail chamber 42a.
- the upper half the rail chamber 42a is filled by a second upper rail chamber filling body 52a ", the lower rail chamber filling body 52a 'and the upper rail chamber filling body 52a" collectively completely filling the rail chamber 42a.
- the rail chamber filling body is horizontally divided into two halves 52a 'and 52a.
- a one-piece rail chamber filling and bedding element 50a at least for partially filling the rail chamber 42a and for relining the rail foot can be provided as an integral part.
- the one-piece part is made entirely of PU-bonded rubber regenerate, different compliances adjacent and under the rail, adapted to the transverse and vertical damping requirements, are achieved by increasing the density of the PU-bonded rubber regenerate in different regions of the rail chamber filling and bedding element Production can be set differently.
- the pressing pressure is typically about 12t.
- the bonding or bonding of the rubber regenerated particles takes place through the hardening polyurethane (preferably polymeric diphenylmethane diisocyanate).
- This binder can be equally used for the chamber filler and the Unterbettungsabêt. It is therefore the mold 110 in different areas with filled different volumes per volume.
- different dyes may be added to signal the customer the different degrees of density.
- the result is the one-piece rail chamber filling and bedding element 50a according to the invention with different density ranges and an intermediate region with density gradients. In this case, therefore, a uniform mixture of rubber regenerated particles and polyurethane is used for the rail chamber filling body 52a and the underbedding section 56a, and the density gradient is achieved by different precompression.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur kontinuierlichen elastischen Schienanlagerung, insbesondere für Straßenbahnschienen, umfassend zumindest ein Schienenkammerfüll- und Bettungselement mit Schienenkammerfüllkörper, Schienenfußumgebungsabschnitt und Unterbettungsabschnitt zum Aufstecken auf die Schiene.The invention relates to a system for continuous elastic rail attachment, in particular for tram rails, comprising at least one rail chamber filling and bedding element with rail chamber filling body, rail foot surrounding section and underbedding section for attachment to the rail.
Es ist seit längerer Zeit bekannt, Schienen von Schienengleisen, insbesondere Straßenbahnschienen mit sogenannten Schienenkammerfüllelementen oder kurz Kammerfüllelementen zu versehen. Die Kammerfüllelemente werden in die Schienenkammer zwischen Schienenkopf und Schienenfuß eingesetzt. Ein Beispiel für ein derartiges Kammerfüllelement aus Polyurethan-gebundenem Recyclinggummi findet sich z. B. in der
Bekannt sind ferner Kammerfüllelemente mit integrierten Abschnitten unter dem Schienenfuß, diese dienen jedoch im Wesentlichen lediglich der Trennung der Schiene vom Beton und sind nicht als kontinuierliche elastische Schienenlagerung wie das nachfolgend beschriebene Sedra SDS®-System hergerichtet oder geeignet.Also known chamber filling elements with integrated sections under the rail, but these are essentially only the separation of the rail from the concrete and are not prepared or suitable as a continuous elastic rail support as the Sedra SDS® system described below.
Es ist bekannt, schwingungsdämpfende Gleislagerungssysteme an Straßenbahnschienen einzusetzen, welche den durch Schwingung entstehenden Körperschall beim Überfahren der Straßenbahn vermindern. Ein Beispiel hierfür ist das Sedra SDS®-System (
Die Elastizität einer kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung soll im Gegensatz zu einer starren Lagerung eine Pegelminimierung des Körperschalls bewirken. Die Größe der Pegelminimierung wird in dem sogenannten Einfügedämmmaß (in Dezibel als Funktion der Frequenz in Hz) ausgedrückt oder es wird eine definierte Schieneneinsenkung in Abhängigkeit einer bestimmten Radlast gefordert. Beispielsweise wird eine Einsenkung zwischen 0,7 mm und 0,9 mm bei 60 kN Radlast gefordert. Die Einsenkung muss von der elastischen Zwischenlage zwischen dem Schienenfuß und der Betonunterlage bereit gestellt werden. Das geforderte Niveau der Pegelminimierung leitet sich u.a. aus den Normen DIN 4150, DIN 18005 und der 16. BlmSchV ab. Derzeit werden die Schienenlagerungssysteme mittels der DIN 54673 mit deren elastischen Elementen des Oberbaus von Schienenfahrwegen beurteilt und labormäßig bemessen, woraus sich die Gebrauchstauglichkeit ableitet.The elasticity of a continuous elastic rail support should cause a level minimization of structure-borne noise, in contrast to a rigid storage. The size of the level minimization is expressed in the so-called Einfügedämmmaß (in decibels as a function of frequency in Hz) or it is required a defined Schieneneinsenkung depending on a specific wheel load. For example, a depression between 0.7 mm and 0.9 mm at 60 kN wheel load is required. The recess must be provided by the elastic intermediate layer between the rail foot and the concrete base. The required level of level minimization is derived, inter alia, from the standards DIN 4150, DIN 18005 and the 16th BlmSchV. Currently, the rail storage systems by means of DIN 54673 with their elastic elements of the superstructure of Railways assessed and measured by laboratory, from which the usability derived.
Das Sedra SDS®-System ist ein hochqualitatives Produkt mit sehr gutem Vermögen zum Vermindern des Körperschalls, welches den geforderten Bereich für die Einsenkung erfüllen kann. Allerdings wird die hohe Qualität durch eine relativ aufwändige Konstruktion erreicht, welche den Kostenanforderungen für manche Einsatzgebiete nicht immer genügen kann. Aufgrund des großen Kostendrucks insbesondere bei manchen öffentlichen Aufträgen, besteht daher der Bedarf an einer einfacheren und kostengünstigen Lösung für eine kontinuierliche elastische Schienenlagerung.The Sedra SDS® system is a high quality product with great ability to reduce structure-borne noise, which can meet the required range for lowering. However, the high quality is achieved by a relatively complex construction, which can not always meet the cost requirements for some applications. Due to the great cost pressure, especially in some public contracts, there is therefore a need for a simpler and cost-effective solution for a continuous elastic rail support.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine kontinuierliche elastische Schienenlagerung bereit zu stellen, welche kostengünstig herstellbar und leicht montierbar ist und dennoch ein möglichst gutes Dämpfungsvermögen aufweist.The invention therefore has the task of providing a continuous elastic rail storage, which is inexpensive to manufacture and easy to install and yet has the best possible damping capacity.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.The object of the invention is achieved by the subject matter of claim 1. Advantageous developments of the invention are defined in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird ein kontinuierliches elastisches Lagerungs- und Dämpfungssystem für Schienen vorgeschlagen, welches zwei Schienenkammerfüll- und Bettungselements für Schienen umfasst. Die Schienenkammerfüll- und Bettungselemente sind hergerichtet, um seitlich auf eine Schiene mit einem Schienenkopf, Schienensteg und Schienenfuß aufgesteckt zu werden, wobei die Schiene z.B. eine Rillenschiene ist, wie sie üblicherweise für Straßenbahngleise verwendet wird. Die Erfindung ist allerdings auch für andere Schienen, z.B. Vignolschienen anwendbar. Die Schiene definiert zwischen dem Schienenkopf und dem Schienenfuß beidseits seitlich des Schienensteges Schienenkammern, welche von einem Schienenkammerfüllkörper, welcher als integraler Abschnitt des Schienenkammerfüll-und Bettungselements ausgebildet ist zumindest teilweise, nämlich im unteren Teil vom Schienenfuß bis an eine Stelle in der Schienenkammer zwischen dem Schienenfuß und Schienenkopf, ausfüllt werden, um eine Schalldämpfung und elektrische Isolation zu erzielen.According to the invention, there is proposed a continuous elastic rail support and damping system comprising two rail rail filling and bedding elements. The rail chamber filling and bedding elements are prepared to be laterally mounted on a rail with a rail head, rail web and rail foot, the rail, for example a grooved rail, as is commonly used for tram tracks. However, the invention is also applicable to other rails, such as Vignole rails. The rail defines between the rail head and the rail foot on either side of the rail web rail chambers, which of a rail chamber filling, which is formed as an integral portion of the rail chamber filling and Bettungselements at least partially, namely in the lower part of the rail to a point in the rail chamber between the rail and rail head, to be filled to provide soundproofing and electrical insulation.
Die beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente umfassen ferner jeweils einen integralen Schienenfußumgebungsabschnitt im Bereich des Schienenfußes, welcher U-förmig jeweils eine der Außenseiten des Schienenfußes umhüllt bzw. umgreift, um die Schiene auch am Schienenfuß einzubetten und elektrisch zu isolieren.The two rail chamber filling and bedding elements further each comprise an integral Schienenfußumgebungsabschnitt in the region of the rail foot, which surrounds one U-shaped one of the outer sides of the rail foot or embraces to embed the rail also on the rail and electrically insulated.
Zumindest eines der beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente umfasst ferner einen integralen Unterbettungsabschnitt zum Unterfüttern des Schienenfußes und weist demnach zwischen dem Schienenkammerfüllkörper und dem Unterbettungsabschnitt eine sich entlang der Schiene erstreckende Nut auf, deren Form zur Aufnahme eines Schenkels des Schienenfußes ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Nut also derart geformt, dass der Schienenkammerfüllkörper von oben und der Unterbettungsabschnitt von unten an dem Schienenfuß flächig anliegen und dessen einen Schenkel formschlüssig aufnehmen und umhüllen. Der Unterbettungsabschnitt bildet zumindest einen Teil des kontinuierlichen elastischen Bettungskissens, welches als Zwischenlage zwischen der Unterseite des Schienenfußes und dem Schienenunterbau zu dient. Der Schienenunterbau ist z.B. eine Betonschicht, welche unter die Schiene gegossen wird, nachdem die Schiene mit den Schienenkammerfüll- und Bettungselemente umhüllt wurde. Hierzu wird die Schiene in einem sogenannten Verlegeportal mit einem Abstand zum Untergrund schwebend aufgehängt, mit den Schienenkammerfüll- und Bettungselementen umhüllt und anschließend mit Beton um-und untergossen. Vor dem Untergießen des Unterbettungsabschnitt bzw. des Bettungskissens hängt dieses demnach zwischen den Stützen des Verlegeportals frei unter dem Schienenfuß. Der Unterbettungsabschnitt bzw. das Bettungskissen sind nachgiebig elastisch mit hinreichenden Dämpfungseigenschaften hergerichtet, um die vertikale Kraft aufzunehmen und die Schwingungen zu dämpfen, welche beim Überfahren des Schienenfahrzeuges entstehen. Es handelt sich insbesondere um eine kontinuierliche elastische Schienenlagerung im Sinne der DIN 45673-8, welche hiermit inkorporiert wird.At least one of the two rail chamber filling and bedding elements further comprises an integral lower bed portion for relining the rail foot and accordingly has a groove extending along the rail between the rail chamber filler body and the bedding portion, the shape of which is designed to receive a leg of the rail foot. Preferably, the groove is thus shaped so that the rail chamber filling body from above and the basement portion abut from below on the rail foot surface and receive one leg form fit and envelop. The Unterbettungsabschnitt forms at least a portion of the continuous elastic bedding pad which serves as an intermediate layer between the underside of the rail foot and the rail base. For example, the rail substructure is a concrete layer that is poured under the rail after the rail has been wrapped with the rail chamber filling and bedding elements. For this purpose, the rail is suspended in a so-called laying portal with a distance to the ground floating, wrapped with the Schienenkammerfüll- and ballast elements and then surrounded with concrete and under-poured. Accordingly, before casting the underbeding section or the bedding cushion, it hangs freely between the supports of the laying portal under the rail foot. The underbedding section or bedding cushion are resiliently designed with sufficient damping properties to absorb the vertical force and to dampen the vibrations which arise when the rail vehicle is being driven over. It is in particular a continuous elastic rail support in the sense of DIN 45673-8, which is hereby incorporated.
Erfindungsgemäß sind der Schienenkammerfüllkörper, der Schienenfußumgebungsabschnitt und der Unterbettungsabschnitt einstückig ausgebildet, bilden demnach Abschnitte des Schienenkammerfüll- und Bettungselements, welches in einer Form mit den genannten drei Abschnitten als ein Teil hergestellt wird. Dadurch kann das Schienenkammerfüll- und Bettungselement einstückig als Ganzes von der Seite auf den Schienenfuß aufgesteckt werden, wobei der Unterbettungsabschnitt unter den Schienenfuß geschoben und der Schienenkammerfüllkörper in die Schienenkammer eingebracht werden und diese ausfüllt. Der Schienenkammerfüllkörper liegt im montierten Zustand dann flächig an der Schiene an, wobei nicht ausgeschlossen sein soll, dass der Schienenkammerfüllkörper Aussparungen zum Klemmen oder zur Materialsersparnis, wie z.B. in
Das einstückige Schienenkammerfüll- und Bettungselement ist ferner vollständig, d.h. einschließlich des Unterbettungsabschnitts aus gebundenem Gummiregenerat hergestellt, d.h. nicht wie bisher als separate Polyurethanmatte wie bei dem Sedra SDSⒽ-System. Hierdurch können Kosten eingespart werden.The one-piece rail chamber filling and bedding element is also complete, i. including the bonded rubber regenerator underbedding section, i. not as before as a separate polyurethane mat as in the Sedra SDSⒽ system. This can save costs.
Obwohl der Schienenkammerfüllkörper, der Schienenfußumgebungsabschnitt und der Unterbettungsabschnitt vollständig und einstückig aus gebundenem Gummiregenerat hergestellt ist, weist das Material im Bereich des Unterbettungsabschnitts gezielt eine erheblich größere Nachgiebigkeit auf, als im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers und der Schienenfußumgebungsabschnitt bildet einen Zwischen- oder Übergangsbereich mit einem Nachgiebigkeitsgradienten.Although the rail chamber filler body, rail foot environment portion and underbedding portion are made entirely and integrally from bonded rubber regenerant, the material in the region of the underbedding portion has a substantially greater compliance than in the region of the rail chamber filling body and the rail foot environment portion forms an intermediate or transitional region with a compliance gradient.
Ein Maß für die Nachgiebigkeit des elastischen Schienenkammerfüllkörpers ist die Härte (größere Nachgiebigkeit entspricht geringerer Härte und umgekehrt) gemessen mit einem Nadelgerät als Shore A. Die Shore-A-Härte der Schienenkammerfüllkörper liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 60 und 75 Shore A. Gebundenes Gummiregenerat ist allerdings nur bedingt nadelbar zur Bestimmung der Shore-A-Härte. Daher ist für gebundenes Gummiregenerat die sogenannte Federziffer, insbesondere die statische Federziffer welche als die notwendige Kraft pro Einsenkungstiefe zwischen zwei Stahlplatten als Prüfkörper mit bestimmter Prüfkörperfläche und bestimmter Materialschichtdicke definiert ist, ein besseres Maß für die Nachgiebigkeit. Demnach verhält sich die Federziffer wie das Elastizitätsmodul (eine niedrigere Federziffer entspricht einem niedrigeren Elastizitätsmodul). Die Federziffer ist dem Fachmann bekannt.A measure of the resilience of the elastic rail chamber filling body is the hardness (greater compliance corresponds to lower hardness and vice versa) measured with a needle device as Shore A. The Shore A hardness of the rail chamber filling body is preferably in the range between 60 and 75 Shore A. Tied rubber regenerator is however only conditionally needle-like for the determination of the Shore A hardness. Therefore is bound for Rubber regenerator the so-called spring rate, in particular the static spring rate which is defined as the necessary force per sinking depth between two steel plates as a test specimen with a certain specimen surface and certain material layer thickness, a better measure of the compliance. Accordingly, the spring rate behaves like the elastic modulus (a lower spring corresponds to a lower modulus of elasticity). The spring rate is known to the person skilled in the art.
Die Federziffer des Materials des Schienenkammerfüllkörpers beträgt vorliegend vorzugsweise zumindest 150 kN/mm und/oder höchstens 400 kN/mm, besonders bevorzugt 300 kN/mm +/- 50 kN/mm, bezogen auf eine Prüfkörperfläche von 180 mm x 1000 mm und eine Schichtdicke des Materials von 10 mm.The spring rate of the material of the rail chamber filling body is presently preferably at least 150 kN / mm and / or at most 400 kN / mm, more preferably 300 kN / mm +/- 50 kN / mm, based on a test piece surface of 180 mm × 1000 mm and a layer thickness of the material of 10 mm.
Die Federziffer des Materials des Unterbettungsabschnitts hingegen ist geringer eingestellt (das bedeutet größere Nachgiebigkeit bzw. geringere Härte), nämlich vorzugsweise höchstens 100 kN/mm, besonders bevorzugt höchstens 70 kN/mm, bezogen auf eine Prüfkörperfläche von 180 mm x 1000 mm und eine Schichtdicke des Materials von 10 mm. Die Untergrenze der Federziffer für das Material des Unterbettungsabschnitts sollte 5 kN/mm oder 10 kN/mm, bezogen auf eine Prüfkörperfläche von 180 mm x 1000 mm und eine Schichtdicke des Materials von 10 mm nicht unterschreiten. Hiermit kann eine Schieneneinsenkung von etwa 1 mm bei einer Radlast von 60 kN für eine Rillenschiene RI 60 mit vertretbarer Schichtdicke des Unterbettungsabschnitts erreicht werden. Die Werte sind bei Raumtemperatur zu messen. Die Dicke der Unterbettungsschicht beträgt vorzugsweise 10 bis 50 mm, besonders bevorzugt 20 bis 40 mm. Damit kann in Kombination mit dem gebundenen Gummiregenerat der Unterbettungsschicht die gewünschte Nachgiebigkeit erzielt werden.On the other hand, the spring rate of the material of the lower bed section is set lower (that means greater compliance or lower hardness), namely preferably at most 100 kN / mm, particularly preferably at most 70 kN / mm, based on a test piece surface of 180 mm × 1000 mm and a layer thickness of the material of 10 mm. The lower limit of the spring rate for the material of the Unterbettungsabschnitts should not be less than 5 kN / mm or 10 kN / mm, based on a test specimen area of 180 mm x 1000 mm and a layer thickness of the material of 10 mm. Hereby, a rail depression of about 1 mm can be achieved with a wheel load of 60 kN for a grooved rail RI 60 with a reasonable layer thickness of the underfloor section. The values are to be measured at room temperature. The thickness of the underlying layer is preferably 10 to 50 mm, more preferably 20 to 40 mm. Thus, the desired compliance can be achieved in combination with the bound Gummiregenerat the Unterbettungsschicht.
Hierfür weist im Wesentlichen das gesamte Bettungskissen unter dem Schienenfuß die signifikant größere Nachgiebigkeit als die beiden Schienenkammerfüllkörper auf. Dies wird beim Herstellungsprozess in der Herstellungsform des integralen Schienenkammerfüll- und Bettungselements entsprechend eingestellt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein signifikant besseres Dämpfungsverhalten des Unterbettungsabschnitts erreicht, als wenn dieser dieselbe Nachgiebigkeit oder Härte wie der Schienenkammerfüllkörper aufweisen würde. Ferner wird der Einsatz eines separaten Bettungskissen aus kostenintensiven Materialien vermieden. Auf eine separate Dämpfungsmatte z.B. aus Polyurethan kann verzichtet werden. Der Unterbettungsabschnitt ist demnach die einzige Dämpfungsschicht zwischen dem Schienenfuß und dem Betonunterbau.For this purpose, essentially the entire bed cushion under the rail foot on the significantly greater compliance than the two rail chamber filling. This is adjusted accordingly in the manufacturing process in the manufacturing form of the integral rail chamber filling and bedding element. As a result, a significantly better damping behavior of the lower bed portion is achieved in an advantageous manner, as if this would have the same compliance or hardness as the rail chamber filling. Furthermore, the use of a separate bed cushion of costly materials is avoided. On a separate cushion mat e.g. made of polyurethane can be omitted. The Unterbettungsabschnitt is therefore the only damping layer between the rail foot and the concrete base.
Hierdurch wird also ein dreifacher Vorteil erzielt, nämlich Kostenersparnis, erleichterte Montage und gute Dämpfungseigenschaften. Mit dem erfindungsgemäßen Lagerungs- und Dämpfungssystem sollte ein Dämmungsverhalten von zumindest etwa 10 dB bei 63 Hz erreichbar sein,As a result, a threefold advantage is achieved, namely cost savings, easier assembly and good damping properties. With the storage and damping system according to the invention, an attenuation behavior of at least about 10 dB at 63 Hz should be achievable,
Das Schienenkammerfüll- und Bettungselement ist vollständig, d.h. einschließlich des Unterbettungsabschnitts einstückig vorzugsweise aus Polyurethan(PU)-gebundenem Gummiregenerat hergestellt. PU-gebundenes Gummiregenerat ist kostengünstig herstellbar und die Nachgiebigkeit lässt sich bei der Herstellung gezielt einstellen. Ferner sorgt das Polyurethan in der ausgehärteten Mischung für eine gewisse Kompressibilität, die ebenfalls im Herstellungsprozess einstellbar ist.The rail chamber filling and bedding element is completely, that is integrally preferably including the Unterbettungsabschnitts out Polyurethane (PU) -bound rubber regenerated. PU-bound regenerated rubber can be produced inexpensively and the flexibility can be adjusted specifically during production. Furthermore, the polyurethane in the cured mixture ensures a certain compressibility, which is also adjustable in the manufacturing process.
Versuche haben gezeigt, dass sich die größere Nachgiebigkeit des PU-gebundenen Gummiregenerats im Bereich des Unterbettungsabschnitts im Vergleich zu dem Bereich des Schienenkammerfüllkörpers, besonders gut dadurch einstellen lässt, dass das PU-gebundene Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts mit einer geringeren Dichte hergestellt wird, als im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass das PU-gebundene Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts einen größeren Anteil an Luftzwischenräumen zwischen den Gummiregeneratpartikeln aufweist als im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers. Vorzugsweise weist das Schienenkammerfüll- und Bettungselement einen Übergangsbereich mit einem Dichtegradienten zwischen der geringeren Dichte des Unterbettungsabschnitts und der höheren Dichte des Schienenkammerfüllkörpers auf, wobei der Übergangsbereich im Bereich des Schienenfußumgebungsabschnitts angeordnet ist.Experiments have shown that the greater compliance of the PU-bonded rubber regenerate in the region of the underfloor section compared to the region of the rail chamber body can be adjusted particularly well by producing the PU-bonded rubber regenerate at a lower density in the area of the underfloor section than in the region of the rail chamber filling body. This can e.g. be achieved in that the PU-bonded rubber regenerate in the region of the Unterbettungsabschnitts a larger proportion of air gaps between the Gummiregeneratpartikeln than in the region of the rail chamber filling. Preferably, the rail chamber filling and bedding element has a transitional area with a density gradient between the lower density of the underbeding section and the higher density of the rail chamber filling body, wherein the transition area is located in the region of the rail foot surrounding section.
Vorzugsweise sollte sich der Übergangs- oder Gradientenbereich nicht über den Bereich zwischen einer von der Oberkante des Schienenfußes nach oben verlaufenden Linie und einer vertikal nach unten weisenden gedachten Verlängerung der Außenseite des Schienenfußes hinaus erstrecken. Der Übergangsbereich grenzt dabei vorzugsweise unmittelbar an die äußere Stirnseite des Schienenfußes an.Preferably, the transitional or gradient region should not extend beyond the region between a line extending upwardly from the upper edge of the rail foot and a downwardly directed imaginary extension of the outside of the rail foot extend. The transition region preferably adjoins directly to the outer end side of the rail foot.
Dadurch dass der Gradientenbereich nicht wesentlich bis unter den Schienenfuß reicht, kann gewährleistet werden, dass das gesamte Bettungskissen unter dem Schienenfuß die signifikant größere Nachgiebigkeit als der Schienenkammerfüllkörper aufweist.Because the gradient range does not extend substantially below the rail foot, it can be ensured that the entire bed cushion under the rail foot has the significantly greater flexibility than the rail chamber filling body.
Die Dichte des PU-gebundenen Gummiregenerats beträgt vorzugsweise im Bereich des Unterbettungsabschnitts zwischen 450 und 700 kg/m3 und im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers im zwischen 900 und 1200 kg/m3. Besonders bevorzugt wird die Dichte im Bereich des Unterbettungsabschnitts zwischen 500 bis 600 kg/m3 und im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers zwischen 980 und 1100 kg/m3 eingestellt. Diese Dichtewerte haben sich in Verbindung mit dem PU-gebundenen Gummiregenerat als für die unterschiedlichen Dämpfungsanforderungen im Bereich der Schienenkammern und der Unterbettung des Schienenfußes als besonders geeignet erwiesen, um eine qualitativ hochwertige Schwingungsdämpfung zu erzielen.The density of the PU-bonded rubber regenerator is preferably in the region of the Unterbettungsabschnitts between 450 and 700 kg / m 3 and in the region of the rail chamber filling body in between 900 and 1200 kg / m 3 . Particularly preferably, the density in the region of the Unterbettungsabschnitts between 500 to 600 kg / m 3 and in the region of the rail chamber filling between 980 and 1100 kg / m 3 is set. These density values, in conjunction with the PU-bonded rubber regenerator, have proven to be particularly suitable for the different damping requirements in the region of the rail chambers and the underfloor of the rail foot in order to achieve a high-quality vibration damping.
Vorzugsweise sind der Schienenkammerfüllkörper und der Unterbettungsabschnitt aus demselben Grundstoff, insbesondere aus derselben Mischung aus Gummiregeneratpartikeln und Polyurethan hergestellt. Die Schienenkammerfüll- und Bettungselemente aus PU-gebundenem Gummiregenerat werden vorzugsweise in einer Pressform für etwa 10-15 Minutenbei erhöhter Temperatur gepresst, um das Polyurethan auszuhärten und die feste Bindung zu erzielen. Die geringere Dichte des gebundenen Gummiregenerats im Bereich des Unterbettungsabschnitts im Vergleich zu dem Bereich des Schienenkammerfüllkörpers kann nun dadurch eingestellt werden, dass das die Mischung aus flüssigem Polyurethan und Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts beim Aushärten des Polyurethans weniger stark gepresst wird. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Mischung im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers in der Pressform vorverdichtet wird und in diesem Bereich der Pressform eine größere Menge an Mischung eingebracht wird, bevor der Pressstempel auf die Pressform gepresst wird. Obwohl es für den Fachmann schwierig erscheinen mag, hierdurch einen hinreichenden Dichteunterschied zu erzeugen, haben Versuche gezeigt, dass dies möglich ist.Preferably, the rail chamber filling body and the underbedding section are made of the same basic material, in particular of the same mixture of rubber regenerated particles and polyurethane. The PU bonded rubber regenerator rail chamber filling and bedding elements are preferably pressed in a mold for about 10-15 minutes at elevated temperature to cure the polyurethane and achieve the firm bond. The lower density of bonded rubber regenerates in the Area of the Unterbettungsabschnitts compared to the region of the rail chamber filling can now be adjusted by the fact that the mixture of liquid polyurethane and rubber regenerate in the region of the Unterbettungsabschnitts during curing of the polyurethane is pressed less strong. This can be achieved, for example, by precompressing the mixture in the area of the rail chamber filling body in the mold and introducing a larger amount of mixture in this area of the mold before the press ram is pressed onto the mold. Although it may seem difficult to those skilled in the art to produce a sufficient density difference by this, experiments have shown that this is possible.
Die geringere Dichte des gebundenen Gummiregenerats im Bereich des Unterbettungsabschnitts im Vergleich zu dem Bereich des Schienenkammerfüllkörpers kann alternativ oder ergänzend zum Vorverdichten auch dadurch eingestellt werden, dass das Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts aus einer anderen Mischung, insbesondere mit einem anderen Mischungsverhältnis aus Gummiregeneratpartikeln und Polyurethan hergestellt wird und/oder unterschiedliche Partikelgrößenverteilungen oder Partikelformen einzusetzen. Dies erlaubt ferner die farbliche Kennzeichnung der unterschiedlich dichten Abschnitte. Die Gummiregeneratpartikel des Schienenkammerfüllkörpers werden insbesondere aus Reifengummiregenerat verschiedener Körnung hergestellt und es werden Kabelgummipartikel beigemischt. Vorzugsweise bestehen die Gummiregeneratpartikel des Schienenkammerfüllkörpers aus einer Mischung aus 90% recyceltem Reifengummi und zu 10% ausThe lower density of the bonded rubber regenerator in the region of the underbedding section compared to the region of the rail chamber filling body can also be adjusted as an alternative or in addition to the precompression by producing the rubber regenerant in the area of the underbedding section from another mixture, in particular with a different rubber regenerated particle / polyurethane mixing ratio is and / or use different particle size distributions or particle shapes. This also allows the color coding of the different dense sections. The rubber regenerated particles of the rail chamber filling body are produced, in particular, from tire rubber regenerators of different grain sizes and mixed with cable rubber particles. The rubber regenerated particles of the rail chamber filling body preferably consist of a mixture of 90% recycled tire rubber and 10% off
Kabelummantelungsgummi. Um eine größere Nachgiebigkeit des Unterbettungsabschnitts zu erzielen, kann dort der Anteil an Reifengummipartikeln auf mehr als 95% erhöht werden. Der Anteil an Kabelummantelungsgummi kann im Bereich des Unterbettungsabschnitts verringert werden, ggf. kann dort auf Kabelummantelungsgummi ganz verzichtet werden. Alternativ oder ergänzend kann die Unterbettungsschicht auch weichere Fraktionen an Gummiregeneratpartikeln enthalten (z.B. mit EPDM-Gummi) und/oder die Dichte wird dadurch herabgesetzt, dass der Unterbettungsabschnitt Gummifasern enthält, so dass mehr Luftzwischenräume erzeugt werden. Der Schienenkammerfüllkörper sollte eine geschlossene Oberfläche aufweisen, wohingegen der Unterbettungsabschnitt eine offenporige Oberfläche aufweisen kann. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Schienenkammerfüllkörper als ein erster Kammerteilfüllkörper ausgebildet und füllt lediglich einen unteren Teil der Schienenkammer aus. In diesem Fall ist ein zweiter Kammerteilfüllkörper vorgesehen, welcher unmittelbar auf dem ersten Kammerteilfüllkörper aufliegt und den oberen Teil der Schienenkammer ausfüllt. D.h. dass im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers eine horizontale Zweiteilung vorliegen kann. Dies ist allerdings nicht zu verwechseln mit einem separaten Bettungskissen, da die Zweiteilung im Bereich der Schienenkammer liegt und beide Hälften des Schienenkammerfüllkörpers aus demselben PU-gebundenen Gummiregerat mit derselben Dichte und Härte bzw. Nachgiebigkeit bestehen. Diese Zweiteilung hat im Wesentlichen montagespezifische Gründe, da dies den Einbau des Schienenkammerfüll- und Bettungselements erleichtert. Da beide Seiten der Schiene von dem Lagerungs- und Dämpfungssystem elastisch und elektrisch isolierend ummantelt werden sollen, sind im montierten Zustand, bevor das Lagerungs- und Dämpfungssystem mit Beton um- und untergossen wird, ein erstes und zweites voneinander getrenntes Schienenkammerfüll- und Bettungselement für die beiden Seiten der Schiene an der Schiene festgelegt, wobei beide Schienenkammerfüll- und Bettungselemente jeweils einen Schienenkammerfüllkörper zum Ausfüllen zumindest des unteren Teils der linken bzw. rechten Schienenkammer der Schiene und jeweils einen Schienenfußummantelungsabschnitt im Bereich des Schienenfußes aufweisen. Die beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente grenzen unter dem Schienenfuß aneinander an, so dass nur eine einzige Trennstelle zwischen den beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente im Bereich des Schienenfußes existiert.Cable sheathing rubber. In order to achieve greater compliance of the Unterbettungsabschnitts, there, the proportion of tire rubber particles can be increased to more than 95%. The proportion of Kabelummantelungsgummi can be reduced in the area of the Unterbettungsabschnitts, if necessary, there can be dispensed with entirely Kabelummantelungsgummi. Alternatively or additionally, the subbed layer may also contain softer fractions of rubber regenerated particles (eg, with EPDM rubber) and / or the density may be reduced by including rubberized fibers in the subbed section to provide more air gaps. The rail chamber filling body should have a closed surface, whereas the underbedding section may have an open-pored surface. According to a particular embodiment, the rail chamber filling body is formed as a first Kammerteilfüllkörper and fills only a lower part of the rail chamber. In this case, a second Kammerteilfüllkörper is provided, which rests directly on the first Kammerteilfüllkörper and fills the upper part of the rail chamber. This means that in the region of the rail chamber filling body a horizontal division into two parts can be present. However, this is not to be confused with a separate bedding cushion, since the division into two parts is in the region of the rail chamber and both halves of the rail chamber filling body consist of the same PU-bonded rubber substrate with the same density and hardness. This bifurcation has essentially mounting-specific reasons, as this facilitates the installation of the rail chamber filling and bedding element. Since both sides of the rail to be encased by the storage and damping system elastic and electrically insulating, in the assembled state, before the storage and damping system is poured and poured under concrete, a first and second separate rail chamber filling and bedding element for each of the rail chamber filling and bedding elements has a rail chamber filling body for filling at least the lower part of the left and right rail chamber of the rail and a respective rail foot covering section in the region of the rail foot. The two rail chamber filling and bedding elements adjoin one another under the rail foot, so that only a single separation point exists between the two rail chamber filling and bedding elements in the region of the rail foot.
Prinzipiell ist es möglich, dass nur das erste der beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente den integralen Unterbettungsabschnitt aufweist und dieser den Schienenfuß im Wesentlichen vollständig unterfüttert und an dem Schienenfußumgebungsabschnitt des zweiten Schienenkammerfüll- und Bettungselements zur Anlage kommt. Mit anderen Worten ist das gesamte Bettungskissen in diesem Fall ein integraler Bestandteil des ersten Schienenkammerfüll- und Bettungselements, so dass die einzige Trennstelle im Bereich des Schienenfußumgebungsabschnitts des zweiten Schienenkammerfüll- und Bettungselements liegt, die beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente also asymmetrisch ausgebildet sind.In principle, it is possible for only the first of the two rail chamber filling and bedding elements to have the integral underbeding section and to substantially fully support the rail foot and engage the rail foot surrounding section of the second rail chamber filling and bedding element. In other words, the entire bedding cushion in this case is an integral part of the first rail chamber filling and bedding element, so that the single separation point is in the region of the rail foot surrounding section of the second rail chamber filling and bedding element, ie the two rail chamber filling and bedding elements are asymmetrical.
Es ist allerdings auch möglich, dass beide Schienenkammerfüll- und Bettungselemente jeweils einen integralen Unterbettungsabschnitt aufweisen und unter dem Schienenfuß aneinander angrenzen. Somit bilden die beiden Unterbettungsabschnitte jeweils ein Teilstück des Bettungskissens und die einzige Trennstelle liegt unter dem Schienenfuß, vorzugsweise etwa in der Mitte des Schienenfußes, um eine möglichst symmetrische Anordnung zu schaffen. In diesem Fall ist demnach die einzige Trennstelle zwischen den beiden Unterbettungsabschnitten etwa in der Mitte unter dem Schienenfuß angeordnet.However, it is also possible that both rail chamber filling and bedding elements each have an integral lower bed section and adjoin one another under the rail foot. Thus, the two Unterbettungsabschnitte each form a portion of the Bettungskissens and the single separation point is below the rail, preferably approximately in the middle of the rail foot, to create a symmetrical as possible arrangement. In this case, therefore, the only separation point between the two Unterbettungsabschnitten is located approximately in the middle under the rail.
Dies hat den Vorteil dass die Unterbettungsabschnitte möglichst kurz ausgebildet sind und wenig nach unten durchhängen können, wenn das System mit Beton untergossen wird. Dies kann auch dadurch verbessert werden, dass die beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente an der Trennstelle eine formschlüssige Verbindung aufweisen, welche sich entlang der Schiene erstreckt. Dadurch werden unterwünschte Zwischenräume zwischen dem Schienenfuß und den Unterbettungsabschnitten vermieden, welche andernfalls negativen Einfluss auf das Nachgiebigkeitsverhalten bei Belastung durch das Schienenfahrzeug führen könnten. In beiden Fällen ist also kein separates Bettungskissen notwendig, sondern das Bettungskissen ist entweder vollständig einstückig mit einem der beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen ausgebildet oder in zwei Teile geteilt und jeweils eines der Teile ist jeweils mit einem der beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen einstückig verbunden ausgebiledet. Grundsätzlich wird also anders als bei dem separaten Bettungskissen des Sedra SDS®-Systems, der Arbeitsschritt des Anbringens des Bettungskissens vermieden, da dieses entweder einteilig an einem oder zweigeteilt an beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen integriert vorhanden ist. Es brauchen also lediglich noch die beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente jeweils von den beiden Seiten auf die Schiene aufgesteckt zu werden, wenn die Schiene in dem Verlegeportal aufgehängt ist und das System ist bereits fertig an der Schiene montiert und kann mit Beton um- und untergossen werden. Dies gestattet sogar eine maschinelle Montage der Schienenkammerfüll- und Bettungselemente.This has the advantage that the Unterbettungsabschnitte are formed as short as possible and can sag slightly down when the system is poured with concrete. This can also be improved by the fact that the two rail chamber filling and bedding elements have a form-fitting connection at the separation point, which extends along the rail. This avoids undesirable gaps between the rail foot and the underfloor sections, which could otherwise negatively impact the compliance behavior under load from the rail vehicle. In both cases, therefore, no separate bedding cushion is necessary, but the bedding cushion is either completely integral with one of the two Schienenkammerfüll- and Bettungselementen formed or divided into two parts and each one of the parts is ausgebiledet each with one of the two Schienenkammerfüll- and Bettungselementen integrally connected. In principle, therefore, unlike the separate bedding cushion of the Sedra SDS® system, the step of attaching the bedding cushion is avoided because it is either integrated in one or two parts on both rail chamber filling and bedding elements integrated. So it only need the two Schienenkammerfüll- and Bettungselemente be plugged from the two sides of the rail, when the rail is suspended in the laying portal and the system is already mounted on the rail and can be surrounded with concrete and under-poured , This even allows for machine mounting of the rail chamber filling and bedding elements.
Vorzugsweise sind die der Schiene abgewandten Seitenflächen der beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente geformt, derart dass beidseits ein Formschluss zwischen dem Schienenkammerfüll- und Bettungselement und dem Beton hergestellt wird, wenn die mit dem Schienenkammerfüll- und Bettungselement ummantelte Schiene mit Beton umgossen ist, so dass die Schiene mittels der Schienenkammerfüll- und Bettungselemente auf beiden Seiten zumindest gegen eine Aufwärtsbewegung in dem Betoneinguß formschlüssig fixiert ist. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass das die beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente im Querschnitt von oben nach unten gesehen jeweils eine Verbreiterung oder Stufe aufweisen, welche einen Formschluss zwischen den beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen und dem Beton herstellen, wenn die mit den beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen ummantelte Schiene mit Beton umgossen ist, so dass die Verbreiterung einen oberen Anschlag gegen eine Aufwärtsbewegung der von den Schienenkammerfüll- und Bettungselementen fixierten Schiene bildet, so dass das Lagerungs- und Dämpfungssystem die Schiene in dem Betoneinguß nach oben festhält.Preferably, the side surfaces facing away from the rail of the two rail chamber filling and bedding elements are shaped such that a positive connection between the rail chamber filling and bedding element and the concrete is produced on both sides when the rail encased in the rail chamber filling and bedding element is encapsulated with concrete, so that the Rail is positively fixed by means of the rail chamber filling and bedding elements on both sides at least against an upward movement in the concrete mold. This can be achieved, for example, by the fact that the two rail chamber filling and bedding elements, viewed from top to bottom in cross section, each have a broadening or step which produces a positive connection between the two rail chamber filling and bedding elements and the concrete when filling with the two rail chamber fillers - And bedding elements sheathed rail is cast with concrete, so that the widening an upper stop against a Forms upward movement of the fixed by the rail chamber filling and bedding elements rail so that the storage and damping system holds the rail in the concrete casting up.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments and with reference to the figures, wherein the same and similar elements are partially provided with the same reference numerals and the features of the various embodiments can be combined.
Es zeigen:
-
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung herkömmlicher Art, -
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung der kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, -
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung der kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit formschlüssiger Verbindung der Schienenkammerfüll- und Bettungselemente unter der Schiene, -
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung der kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit horizontal geteilten Schienenkammerfüllkörpern, -
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung der kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit asymmetrischem Unterbettungsabschnitt, -
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Herstellung des Schienenkammerfüll- und Bettungselements aus PU-gebundenem Gummiregenerat in einer Pressform, -
Fig. 7 eine Darstellung des in einem Verlegeportal aufgehängten kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung gemäßFig. 2 , -
Fig. 8 eine Querschnittdarstellung der kontinuierlichen elastischen Schienenlagerung ausFig. 2 eingegossen in Beton.
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Fig. 1 a cross-sectional view of a continuous elastic rail support conventional type, -
Fig. 2 a cross-sectional view of the continuous elastic rail support according to a first embodiment of the invention, -
Fig. 3 a cross-sectional view of the continuous elastic rail support according to another embodiment of the invention with positive connection of the rail chamber filling and bedding elements under the rail, -
Fig. 4 4 is a cross-sectional view of the continuous elastic rail support according to another embodiment of the invention with horizontally split rail chamber fillers; -
Fig. 5 a cross-sectional view of the continuous elastic rail support according to another embodiment of the invention with asymmetric Unterbettungsabschnitt, -
Fig. 6 a schematic representation of the production of the track chamber filling and bedding element of PU-bonded rubber regenerant in a mold, -
Fig. 7 a representation of the suspended in a laying portal continuous elastic rail mounting according toFig. 2 . -
Fig. 8 a cross-sectional view of the continuous elastic rail mountingFig. 2 poured into concrete.
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf die
Das Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a weist einen Schienenkammerfüllkörper 52a auf, welcher die Schienenkammer 42a, in diesem Beispiel vollständig, ausfüllt. Der Schienenkammerfüllkörper 52a schmiegt sich dabei an die äußere Kontur der Schiene vom Schienenkopf 34, dem Schienensteg 36 und dem Schienenfuß 38, genauer dem linken Schenkel 38a an. In diesem Beispiel erstreckt sich das Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a nach oben bis kurz unter die Oberkante des Schienenkopfes 34. Nach unten erstreckt sich der Schienenkammerfüllkörper 52a bis an den Schenkel 38a des Schienenfußes 38 und geht integral in den Schienenfußumgebungsabschnitt 54a über. Der Schienenfußumgebungsabschnitt 54a liegt an dem äußeren Ende 39a des Schenkels 38a an und umgreift das äußere Ende 39a.The rail chamber filling and
Der Schienenfußumgebungsabschnitt 54a geht wiederum integral in den Unterbettungsabschnitt 56a über, welcher den Schienenfuß 38 beziehungsweise dessen linken Schenkel 38a unterfüttert, um einen Teil des Bettungskissens 58 zu bilden. Der Schienenkammerfüllkörper 52a, der Schienenfußumgebungsabschnitt 54a und der Unterbettungsabschnitt 56a bilden dabei integral das Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a, welches vollständig aus PU-gebundenem Gummiregenerat besteht. Um unterschiedliche Schwingung- und Dämpfungseigenschaften neben und unter der Schienen zu erreichen, ist die Härte bzw. Nachgiebigkeit des Schienenkammerfüllkörpers 52a an die Dämpfungsanforderungen im Bereich der Schienenkammer 42a und die Nachgiebigkeit des Unterbettungsabschnitts 56a bzw. des Bettungskissens 58 an die Einsenkungs- und Dämpfungsanforderungen unter der Schiene 32 angepasst. Dies wird dadurch erreicht, dass die Dichte des PU-gebundenen Gummiregenerats im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers 52a mit 980 bis 1100 kg/m3 eingestellt ist, wohingegen die Dichte des Unterbettungsabschnittes 56a im Bereich von 500 bis 600 kg/m3 eingestellt ist. Der Übergang zwischen den beiden unterschiedlichen Dichten erfolgt im Wesentlichen kontinuierlich im Bereich des Schienenfußumgebungsabschnittes 54a. Die gewellten Linien 62a, 62b zeigen dabei keine Trennstellen zwischen Einzelteilen, sondern symbolisieren die Bereiche unterschiedlicher Nachgiebigkeit bzw. Dichte. Der Zwischenbereich zwischen den beiden gewellten Linien 62a, 62b repräsentiert den Bereich 64a, 64b mit dem Nachgiebigkeits- bzw. Dichtegradienten. Dieser kann je nach Herstellungsverfahren größer oder kleiner sein. Das Dämpfungsverhalten des Bettungskissens 58 ist dabei angepasst an die vertikale Belastung beim Überfahren mit dem Schienenfahrzeug. Daher wird das zur Dämpfung hergerichtete Bettungskissen hier auch als Dämpfungskissen bezeichnet.The rail
Das Lagerungs- und Dämpfungssystem ist insbesondere für Straßenbahnschienen vorgesehen, welche ohne Schienenfußbefestigungsschrauben im Beton eingegossen werden. Der Einbau eines solchen Systems erfolgt mit einem Verlegeportal 100, wie in
Die mit den beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen 50a, 50b versehene und in Beton 106 eingegossene Schiene 32 ist in
Das Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a weist eine geformte Seitenfläche 51a auf, um einen Formschluss mit dem Beton 106 einzugehen, so dass das Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a in dem Betonbett 106 formschlüssig gegen eine Aufwärtsbewegung fixiert ist. Der Formschluss wird in diesem Beispiel durch eine Verbreiterung des Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a im Bereich des Schienenfußes 38 erzielt. Das Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a weist hierzu an seiner Außenseite 51a eine Stufe 53a auf, in diesem Beispiel im unteren Bereich des Schienkammerfüllkörpers 52a. Die von den beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen 50a, 50b elastisch dämpfend gelagerte Schiene 32 wird wiederum durch Formschluss mit den beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselementen 50a, 50b fixiert, so dass das System ohne Schienenfußbefestigungsschrauben auskommt.The rail chamber filling and
Zur Montage werden die beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente 50a, 50b jeweils als ein einheitliches Teil von der Seite auf die Schiene 32 aufgesteckt, wobei jeweils die Schenkel 38a, 38b in passende Nuten 55a, 55b zwischen den Schienenkammerfüllkörpern 52a, 52b und den Unterbettungsabschnitten 56a, 56b formschlüssig eingreifen. Im montierten Zustand grenzen die beiden Unterbettungsabschnitte 56a, 56b in diesem Beispiel mittig unter dem Schienenfuß an der Trennstelle 59 aneinander und bilden gemeinsam das Bettungskissen 58. In dem
Bezug nehmend auf
Die in
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Zusammenfassend kann erfindungsgemäß also ein einstückiges Schienenkammerfüll- und Bettungselement 50a, zumindest zum teilweisen Ausfüllen der Schienenkammer 42a und zum Unterfüttern des Schienenfußes als ein einstückiges Teil bereitgestellt werden. Obwohl das einstückige Teil vollständig aus PU-gebundenen Gummiregenerat hergestellt ist, werden unterschiedliche Nachgiebigkeiten neben und unter der Schiene, angepasst an die transversalen und vertikalen Dämpfungserfordernisse dadurch erreicht, dass die Dichte des PU-gebundenen Gummiregenerats in unterschiedlichen Bereichen des Schienenkammerfüll- und Bettungselementes bei der Herstellung unterschiedlich eingestellt werden.In summary, according to the invention, therefore, a one-piece rail chamber filling and
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.It will be apparent to those skilled in the art that the above-described embodiments are to be understood by way of example, and that the invention is not limited to them, but that they can be varied in many ways without departing from the invention. Furthermore, it will be understood that the features, independently as they are disclosed in the specification, claims, figures, or otherwise, also individually define essential components of the invention, even if described together with other features.
Claims (16)
wobei der Schienenkammerfüllkörper (52a, 52b), der Schienenfußumgebungsabschnitt (54a, 54b) und der Unterbettungsabschnitt (56a, 56b) einstückig ausgebildet sind, so dass das Schienenkammerfüll- und Bettungselement (50a, 50b) einstückig als Ganzes auf den Schienenfuß (38) aufsteckbar ist, wobei der Unterbettungsabschnitt (56a, 56b) unter den Schienenfuß (38) geschoben und der Schienenkammerfüllkörper (52a, 52b) in die Schienenkammer (42a, 42b) eingebracht werden,
wobei das einstückige Schienenkammerfüll- und Bettungselement (50a, 50b) einschließlich des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) aus gebundenem Gumzairegenerat hergestellt ist,
wobei das gebundene Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) mit einer größeren Nachgiebigkeit als im Bereich der
Schienenkammerfüllkörper (52a, 52b) eingestellt ist.Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) for rails (32) with a rail head (34), rail web (36) and rail foot (38) and which define rail chambers (42a, 42b) between rail head and rail foot on either side of the rail web, for continuous elastic rail support comprising a rail chamber filler for filling at least the lower part of one of the two rail chambers (42a, 42b), a rail foot surrounding section (54a, 54b) for wrapping one of the outer sides (39a, 39b) of the rail foot (38) and a lower bed section (56a, 56b) for relining the rail foot,
wherein the rail chamber filling body (52a, 52b), the rail foot surrounding portion (54a, 54b), and the underbeding portion (56a, 56b) are integrally formed so that the rail chamber filling and bedding member (50a, 50b) can be integrally attached to the rail foot (38) integrally as a whole with the underbedding section (56a, 56b) being pushed under the rail foot (38) and the rail chamber filling body (52a, 52b) being introduced into the rail chamber (42a, 42b),
wherein the one-piece rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) including the underfloor portion (56a, 56b) is made of bonded gum essence;
wherein the bound rubber regenerate in the region of the Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) with a greater compliance than in the
Rail chamber filling (52a, 52b) is set.
wobei das gebundene Gummiregenerats im Bereich des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) eine geringere Dichte aufweist als im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers (52a, 52b).Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
wherein the bonded rubber regenerate in the region of the Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) has a lower density than in the region of the rail chamber filling body (52a, 52b).
wobei das gebundene Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts (56a, 55b) einen größeren Anteil an Luftzwischenräumen zwischen den Gumiregeneratpartikeln aufweist als im Bereich des Schienenkammerfüllkörpers (52a, 52b).Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
wherein the bonded rubber regenerator in the region of the Unterbettungsabschnitts (56a, 55b) has a greater proportion of air gaps between the Gumiregeneratpartikeln than in the region of the rail chamber filling body (52a, 52b).
nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Schienenfußumgebungsabschnitt (54a, 54b) einen Übergangsbereich mit einem Dichtegradienten zwischen der geringeren Dichte des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) und der höheren Dichte des Schienenkammerfüllkörpers (52a, 52b) aufweist.rail chamber filling and bedding element (50a, 50b)
according to claim 4 or 5, wherein the Rail foot environment portion (54a, 54b) has a transition region with a density gradient between the lower density of the Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) and the higher density of the rail chamber filling body (52a, 52b).
wobei die geringere Dichte des gebundenen Gummiregenerats im Bereich des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) im Vergleich zu dem Bereich des Schienenkammerfüllkörpers (52a, 52b), dadurch eingestellt ist, dass das Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) weniger dicht gepresst ist.Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
wherein the lower density of the bound rubber regenerate in the region of the underbedding portion (56a, 56b) is adjusted compared to the area of the rail chamber filling body (52a, 52b) by the rubber regenerate being less densely pressed in the area of the underbeding portion (56a, 56b).
wobei die geringere Dichte des gebundenen Gummiregenerats im Bereich des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) im Vergleich zu dem Bereich des Schienenkammerfüllkörpers (52a, 52b), dadurch eingestellt ist, dass das Gummiregenerat im Bereich des Unterbettungsabschnitts (56a, 56b) aus einer anderen Mischung aus Gummiregeneratpartikeln und Polyurethan hergestellt ist.Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
wherein the lower density of the bonded rubber regenerate in the area of the underbedding portion (56a, 56b) is set in comparison to the area of the rail chamber filling body (52a, 52b) by virtue of the fact that the rubber regenerative in the area of the underbeding portion (56a, 56b) is made of a different mixture Regenerative particles and polyurethane is produced.
wobei der Schienenkammerfüllkörper (52a, 52b) als ein erster Kammerteilfüllkörper (52a', 52b') ausgebildet ist, welcher lediglich einen unteren Teil der Schienenkammer ausfüllt und ein zweiter Kammerteilfüllkörper (52a", 52b") vorgesehen ist, welcher auf dem ersten Kammerteilfüllkörper (52a', 52b') aufliegt und den oberen Teil der Schienenkammer (42a, 42b) ausfüllt.Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
wherein the rail chamber filling body (52a, 52b) is formed as a first chamber part filling body (52a ', 52b') which only fills a lower part of the rail chamber and a second Kammerteilfüllkörper (52a ", 52b") is provided, which on the first Kammerteilfüllkörper ( 52a ', 52b') and the upper part of the rail chamber (42a, 42b) fills.
wobei der integrale Unterbettungsabschnitt (56a, 56b) mit größerer Nachgiebigkeit etwa bis in die Mitte des Schienenfußes (38) reicht.Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
wherein the integral Unterbettungsabschnitt (56a, 56b) extends with greater compliance approximately to the middle of the rail foot (38).
welcher an der der Schiene abgewandten Seitenfläche (51a, 51b) geformt ist, derart dass ein Formschluss zwischen dem Schienenkammerfüll- und Bettungselement (50a, 50b) und dem Beton hergestellt wird, wenn die mit dem Schienenkammerfüll- und Bettungselement (50a, 50b) ummantelte Schiene (32) mit Beton umgossen ist.Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
which is formed on the side facing away from the rail (51a, 51b), so that a positive connection between the rail chamber filling and Bettungselement (50a, 50b) and the concrete is produced when the sheath with the rail filling and Bettungselement (50a, 50b) encased Rail (32) is cast with concrete.
wobei das Schienenkammerfüll- und Bettungselement (50a, 50b) im Querschnitt von oben nach unten gesehen eine Verbreiterung aufweist, welche einen Formschluss zwischen dem Schienenkammerfüll- und Bettungselement
(50a, 50b) und dem Beton herstellt, wenn die mit dem Schienenkammerfüll- und Bettungselement (50a, 50b) ummantelte Schiene (32) mit Beton umgossen und untergossen ist, so dass die Verbreiterung einen oberen Anschlag gegen eine Aufwärtsbewegung des Schienenkammerfüll- und Bettungselements (50a, 50b) bildet.Rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) according to one of the preceding claims,
wherein the rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) has a widening in cross section, seen from top to bottom, which forms a positive connection between the rail chamber filling and bedding element
(50a, 50b) and the concrete, when the rail (32) sheathed with the rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) is poured over and undercast with concrete so that the widening provides an upper abutment against upward movement of the rail chamber filling and bedding element (50a, 50b) forms.
wobei die Unterbettungsabschnitte (56a, 56b) der beiden Schienenkammerfüll- und Bettungselemente etwa gleich breit sind, so dass die Trennstelle (59, 59') etwa in der Mitte unter dem Schienenfuß (38) liegt.System according to claim 14,
wherein the Unterbettungsabschnitte (56a, 56b) of the two Schienekammernfüll- and Bettungselemente are about the same width, so that the separation point (59, 59 ') is located approximately in the middle under the rail foot (38).
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