EP2510153A1 - Schraubdübel für schienenbefestigungen - Google Patents

Schraubdübel für schienenbefestigungen

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Publication number
EP2510153A1
EP2510153A1 EP10794940A EP10794940A EP2510153A1 EP 2510153 A1 EP2510153 A1 EP 2510153A1 EP 10794940 A EP10794940 A EP 10794940A EP 10794940 A EP10794940 A EP 10794940A EP 2510153 A1 EP2510153 A1 EP 2510153A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
screw plug
sleeper
dowel
upper portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10794940A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Winfried BÖSTERLING
Dirk VORDERBRÜCK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vossloh Werke GmbH
Original Assignee
Vossloh Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vossloh Werke GmbH filed Critical Vossloh Werke GmbH
Priority to EP10794940A priority Critical patent/EP2510153A1/de
Publication of EP2510153A1 publication Critical patent/EP2510153A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/04—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry without clamp members
    • E01B9/14—Plugs, sleeves, thread linings, or other inserts for holes in sleepers
    • E01B9/18—Plugs, sleeves, thread linings, or other inserts for holes in sleepers for concrete sleepers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/02—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose in one piece with protrusions or ridges on the shaft

Definitions

  • the invention relates to a screw plug for the
  • the invention relates to a railway sleeper or slab track with at least one invention
  • Screw anchor and an associated sleeper screw are screws anchor and an associated sleeper screw.
  • Screw anchors for setting in concrete in a railway sleeper are used in railway construction to connect rail and sleeper.
  • the rail fastening is over
  • Screw dowels are often made of plastic and can be poured in the production of a concrete sleeper or a slab track in this.
  • One reason for providing a plastic anchor is that an electric
  • Screw anchor known in the cavity in a ring groove, a sealing ring is arranged.
  • the sealing ring lies with a
  • Threshold screw and prevents the ingress of
  • the invention has for its object to provide a screw plug for the concreting in a railway sleeper and a railway sleeper or slab track with at least one such screw with an improved
  • Threshold screw a threaded section with outside at
  • the screw plug comprises a in the installed state near the dowel opening located upper section without
  • the screw anchor is characterized that in the upper part of a high-quality material
  • Elasticity is arranged, which extends in the installed state to form an upwardly projecting bead-like elevation beyond the plane of the dowel opening upwards and reduces the free opening cross-section of the interior of the upper portion.
  • the material with high elasticity is thus not only in the interior of the dowel opening arranged to a
  • Tolerance-related gap between sleeper screw and dowels seal but extends upward beyond the plane of the dowel opening, whereby when flush with the top of the threshold final upper portion of the anchor material with high elasticity extends beyond the top of the threshold upwards. In this way, a barrier is created, which prevents water located on the top of the threshold in the
  • the material with high elasticity is a separate component, which is attached to the upper portion. It may thus be the material with high elasticity to a sealing ring, which in a suitable manner with the upper
  • Part section is connected, such as glued or welded to this.
  • the separate component has a dovetail-shaped projection which engages positively in an annular groove on the upper portion. In this way, the
  • Material is sufficiently compressible to be inserted into such a groove, to widen it again and to be held positively in the groove.
  • the separate component is mounted on the upper section.
  • the provided as a separate component material can be expanded with high elasticity and attached as a sleeve on the upper portion and holds
  • the material with high elasticity is molded onto the upper section. In this way, the assembly costs can be further reduced, but are higher
  • the external thread is a round thread, which has proven to be very favorable in terms of adhesion at radial stresses between dowels and concrete material.
  • erdübel further at least one provided in the longitudinal direction outside of the screw plug positive-locking element
  • Positive locking elements serve to prevent undesired rotation of the screw plug relative to the concrete sleeper and contribute to the reliability of the invention
  • the material is high in elasticity
  • the railway sleeper or slab according to the invention with at least one screw anchor according to the invention is designed so that the force engagement between the sleeper screw and dowel is displaced into the deeper dowel area and accordingly also in the deeper area of the threshold or slab track. In this way the tension can be reduced.
  • Screw anchor has a widening towards the insertion opening conical area. In this way, the engagement between the thread of the sleeper screw and the screw plug is displaced into the lower region of the plug, i. in the deeper dowel area, further from the
  • Insertion hole is located away.
  • the sleeper screw so that it has a first and a second cylindrical portion.
  • the first cylindrical portion has a larger core diameter than the second cylindrical portion and is closer to the screw head than the second cylindrical portion.
  • the core diameter is understood to mean that diameter which is defined by the deepest thread grooves.
  • a third possibility is to reduce the force engagement by the design of the dowel thread, e.g. by the
  • Figure 1 shows a first embodiment of a
  • Figure 2 shows a second embodiment of a
  • Figure 3 shows a third embodiment of a
  • Figure 4 represents a screw according to the invention with screwed-in sleeper screw
  • Figure 5 shows an alternative design of a
  • Threshold screw for use with a screw according to the invention shows.
  • the screw plug 10 shown in Fig. 1 consists of
  • Plastic material is divided into several sections. These are, for the first, a lower partial section 12 with a substantially cylindrical shape, a threaded section 14 and an upper partial section 16. In the region of
  • Threaded portion 14 are numerous threads 18, which in the area of the external thread as a round thread
  • an internal thread 19 which may also be designed as a round thread, but may differ from the external thread 18 with respect to the thread pitch and thread pitch.
  • the upper portion 16 is substantially cylindrical in shape and formed integrally with the threaded portion 14 as well as the lower portion 12.
  • form-fitting elements may be provided in the form of running in the longitudinal direction of the screw dowel ribs 20, which after encapsulation of the screw with the concrete mass of a railway sleeper or festivals
  • the screw plug shown in Fig. 1 is with a
  • Sealing member 22 is provided which extends from the upper end surface 24 of the upper portion 16 upwards. When the end face 24 is flush with the top of a
  • Seal member 22 above the top of the threshold also upwards.
  • the sealing element 22 also narrows the opening 26 of the
  • Screw anchor so that after screwing a
  • Threshold screw is applied.
  • the extension of the sealing element 22 is from the
  • the sealing element 22 has a dovetail-shaped annular ridge 30 which engages positively in a dovetail-shaped annular groove 32 in an upper flange portion of the upper portion 16.
  • the sealing element 22 is made of a material with a high
  • Threshold screw in the screw plug can adapt to the outer contour of the screw and can be applied to this.
  • the sealing element 22 extends over the
  • top end surface 24 and thus can not only the ingress of moisture and dirt in the
  • Screw anchor with inserted threshold screw prevent, but already as an overcurrent barrier for on the
  • Threshold top serve accumulated water.
  • Fig. 2 corresponds substantially to that of Figure 1, but differs by the design of the sealing element 22.
  • the sealing element extends to the top side
  • the advantage of the provided on the outer circumference cylindrical skirt 38 is that they inevitably occur in a concrete sleeper Compensate for contractions and helps prevent radial stresses with any radial cracks go out of the dowel.
  • the sealing element 22 bulges at radial pressure upwards and forms there as an overcurrent barrier for accumulated on top of the threshold or slab track water.
  • the attachment of the sealing element shown in Fig. 2 can be done in different ways. On the one hand, a positive connection as shown in Fig. 1 between the upper portion of the dowel and the sealing element may be present. Alternatively, it is also possible that
  • Sealing element offers the possibility of not only the
  • Concrete threshold to extend and thus to provide an overcurrent barrier for water on the concrete sleeper.
  • Embodiment of FIG. 2 exist with respect to the Providing a cylindrical skirt 38, which is designed in one piece with the sealing element 22.
  • the correspondence with the embodiment of FIG. 1 is with reference to FIG.
  • Opening cross-section 24 which is less than the cylindrical inner wall 28 of the upper portion 16.
  • the sealing element extends over the end face 24 upwards and thus also forms the not yet compressed
  • the screw anchor 10 each have a in
  • FIG. 4 differs from the embodiment of FIG. 4, in which the portion 16 of the screw plug has no cylindrical shape, but is widened conically towards the opening 26.
  • the sealing element 22 shown in Fig. 4 substantially corresponds to that of FIG. 3, wherein it can be seen that the elastic deformation of the opening 26 in the
  • the screw 50 has a screw head 52 with a
  • Section 14 of the anchor into engagement with the internal thread 19 of the anchor, whereas in the conically widening
  • Section 16 of the anchor 10 the screw thread 58 only slightly or not at all touches the inner wall of the dowel. In this way, the force engagement between the sleeper screw and the surrounding dowel is displaced into the deeper dowel area 14 to the near-surface To reduce stresses in the threshold area or in the area of the slab track.
  • Screw thread is substantially cylindrical, but the surrounding dowel is widened.
  • the sleeper screw can be designed so that the thread is provided only in a certain area of the sleeper screw, whereby also the force engagement between the sleeper screw and dowels can be moved to the deeper dowel area.
  • the threshold screw shown in Fig. 5 is an example of this and has several sections. A first cylindrical portion 60 connects to the
  • Screw head 52 has no external thread.
  • the first section 60 merges via an intermediate section 62 into a second section 64, which is also cylindrical, but in some areas threaded elevations 66 of the
  • External thread 58 has. If the receiving dowel is shaped correspondingly to the threshold screw 50 shown in FIG. 5, it is clear that the threads 66 only engage in a corresponding internal thread of the dowel in the lower region of the dowel, whereas the first section 60 engages on a smooth, i.e. not provided with an internally threaded wall of the dowel. This measure also serves to shift the force intervention in the deeper area of the anchor and thus the surrounding threshold or slab track. All embodiments have in common that by the
  • Design of the anchor is a seal upwards and inwards, resulting in the electrical resistance of the

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Abstract

Schraubdübel für das Einbetonieren in eine Eisenbahnschwelle und die kraftschlüssige Verbindung mit einer Schwellenschraube, umfassend: einen Gewindeabschnitt (14) mit außen am Schraubdübel (10) angeordneten Außengewindegängen (18) sowie innen im Schraubdubel angeordneten Innengewindegängen (19); und einen im Einbauzustand nahe der Dübelöffnung (26) gelegenen oberen Teilabschnitt (16) ohne Außengewinde; dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Teilabschnitt (16) ein Werkstoff mit hoher Elastizität angeordnet ist, der im Einbauzustand eine sich über die oberseitige Abschlussfläche (36) des oberen Teilabschnitts (16) hinaus nach oben erstreckende, herauskragende Erhebung bildet sowie den freien Öffnungsquerschnitt des Innenraums des oberen Teilabschnitts (16) verringert.

Description

Schraubdübel für Schienenbefestigungen
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Schraubdübel für das
Einbetonieren in eine Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn und die kraftschlüssige Verbindung mit einer
Schwellenschraube gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn mit mindestens einem erfindungsgemäßen
Schraubdübel und einer zugehörigen Schwellenschraube.
Stand der Technik
Schraubdübel für das Einbetonieren in eine Eisenbahnschwelle dienen beim Eisenbahnbau zur Verbindung von Schiene und Schwelle. Dabei wird die Schienenbefestigung über
Schwellenschrauben mit der Schwelle verbunden. Schraubdübel bestehen häufig aus Kunststoff und können bei der Herstellung einer Betonschwelle oder einer Festen Fahrbahn in diese eingegossen werden. Ein Grund für das Vorsehen eines Dübels aus Kunststoff besteht darin, dass eine elektrische
Isolierung der Schwellenschraube gegenüber der Schwelle erfolgen soll.
Der Nachteil einer Paarung aus Bauelementen unterschiedlicher Materialien, wie Schraubdübel aus Kunststoff und
Eisenbahnschwellen aus Beton, besteht aber darin, dass diese unterschiedliche Wärmeausdehnungen besitzen, so dass es aufgrund der gegenüber Beton größeren Wärmeausdehnung des für Dübel üblicherweise verwendeten Kunststoffmaterials zum einen zur Bildung von Spalten zwischen Dübel und dem umgebenden Beton der Schwelle kommen kann, gleichzeitig aber auch bei höheren Temperaturen hohe Radialspannungen im Dübel und umgebenden Beton entstehen, die sogar zu Radialrissen im Beton führen können. Aufgrund der Toleranzlage zwischen Schraube und Dübel besteht in der Regel dort ein Luftspalt, in welchen Wasser, Sand und Schmutzpartikel eindringen können. Insbesondere beim Eindringen von Wasser wird der elektrische Widerstand des Befestigungssystems stark
herabgesetzt und können die immer höher werdenden technischen Anforderungen der Signaltechnik nicht mehr erfüllt werden. Andererseits führt gefrorenes Wasser im Winter zu erhöhten RadialSpannungen .
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 87 06 556 ist ein
Schraubdübel bekannt, in dessen Hohlraum in einer Ringnut ein Dichtring angeordnet ist. Der Dichtring liegt mit einer
Dichtlippe am Außenumfang der eingeschraubten
Schwellenschraube an und verhindert das Eindringen von
Feuchtigkeit über die Ebene des Dichtrings hinaus.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubdübel für das Einbetonieren in eine Eisenbahnschwelle sowie eine Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn mit mindestens einem derartigen Schraubdübel mit einer verbesserten
Betriebssicherheit vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch einen Schraubdübel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung folgen aus den übrigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß umfasst ein Schraubdübel für das
Einbetonieren in eine Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn und die kraftschlüssige Verbindung mit einer
Schwellenschraube einen Gewindeabschnitt mit außen am
Schraubdübel angeordneten Außengewindegängen sowie innen im Schraubdübel angeordneten Innengewindegängen. Weiterhin umfasst der Schraubdübel einen im Einbauzustand nahe der Dübelöffnung gelegenen oberen Teilabschnitt ohne
Außengewinde. Der Schraubdübel ist dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Teilabschnitt ein Werkstoff mit hoher
Elastizität angeordnet ist, der sich im Einbauzustand unter Bildung einer nach oben herauskragenden wulstartigen Erhebung über die Ebene der Dübelöffnung hinaus nach oben erstreckt sowie den freien Öffnungsquerschnitt des Innenraums des oberen Teilabschnitts verringert.
Der Werkstoff mit hoher Elastizität ist somit nicht nur in dem Inneren der Dübelöffnung angeordnet, um einen
toleranzbedingten Spalt zwischen Schwellenschraube und Dübel abzudichten, sondern erstreckt sich nach oben über die Ebene der Dübelöffnung hinaus, wodurch bei bündig mit der Oberseite der Schwelle abschließendem oberen Teilabschnitt des Dübels der Werkstoff mit hoher Elastizität sich über die Oberseite der Schwelle hinaus nach oben erstreckt. Auf diese Weise wird eine Barriere geschaffen, welche verhindert, dass auf der Oberseite der Schwelle befindliches Wasser in die
Dübelöffnung hineinfließen kann. Im Unterschied zu DE-U- 87 06 556, bei der sich der Dichtring erst unterhalb der Dübelöffnung im Dübelhohlraum befindet, wird somit auf sehr wirksame Weise die Benetzung der Schwellenschraube mit Wasser verhindert .
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Werkstoff mit hoher Elastizität ein separates Bauteil, das an dem oberen Teilabschnitt befestigt ist. Es kann sich somit bei dem Werkstoff mit hoher Elastizität um einen Dichtring handeln, der in einer geeigneten Weise mit dem oberen
Teilabschnitt verbunden ist, wie beispielsweise mit diesem verklebt oder verschweißt ist. Bevorzugt ist es allerdings, dass das separate Bauteil einen schwalbenschwanzförmigen Ansatz aufweist, der formschlüssig in eine Ringnut am oberen Teilabschnitt eingreift. Auf diese Weise kann der
Schraubdübel bereits als eine vormontierte Baueinheit vorkonfektioniert werden und ein weiterer Herstellschritt für das Erzeugen einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem separaten Bauteil mit hoher Elastizität und dem oberen Teilabschnitt entfallen. Aufgrund der hohen Elastizität des separaten Bauteils kann auch im Falle einer Ringnut ein schwalbenschwanzförmiger Ansatz gewählt werden, da das
Material ausreichend komprimierbar ist, um in eine derartige Nut eingesteckt zu werden, sich darin wieder aufzuweiten und in der Nut formschlüssig gehalten zu werden.
Nach einer alternativen Ausführungsform ist das separate Bauteil auf dem oberen Teilabschnitt aufgesteckt. Bei dieser Ausgestaltung kann der als separates Bauteil vorgesehene Werkstoff mit hoher Elastizität aufgeweitet und als Hülse auf den oberen Teilabschnitt aufgesteckt werden und hält
reibschlüssig durch seine eigene Elastizität, die eine
Rückstellkraft in radialer Richtung erzeugt.
Nach einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist der Werkstoff mit hoher Elastizität an dem oberen Teilabschnitt angespritzt. Auf diese Weise lässt sich der Montageaufwand weiter reduzieren, jedoch sind höhere
Investitionsaufwendungen für ein Zwei-Komponenten- Spritzgießverfahren erforderlich, was allerdings bei
Massenprodukten wie Schraubdübeln mit verringertem
Vormontageaufwand gerechtfertigt ist. vorzugsweise ist das Außengewinde ein Rundgewinde, was sich in Bezug auf den Kraftschluss bei Radialspannungen zwischen Dübel und Betonmaterial als sehr günstig erwiesen hat.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der
Schraubdübel weiterhin mindestens ein in Längsrichtung außen an dem Schraubdübel vorgesehenes Formschlusselement,
vorzugsweise in Form mehrerer Stege. Derartige
Formschlusselemente dienen dazu, ein unerwünschtes Verdrehen des Schraubdübels relativ zur Betonschwelle zu verhindern und tragen zur Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen
Schraubdübels bei. Vorzugsweise ist der Werkstoff mit hoher Elastizität
zusätzlich zumindest bereichsweise am Außenumfang des oberen Teilabschnitts als nachgiebige Ummantelung angeordnet. Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, dass Rissbildung um den oberen Teilabschnitt des Schraubdübels verringert werden kann. Zum einen treten durch Wärmeausdehnungen Spannungen auf, die zur Rissbildung im Beton führen können, zum anderen aber können Risse auch durch die Überbeanspruchung des Randbereichs infolge der von der Schiene über die Schwellenschraube in den Dübel eingeleiteten Horizontalkräfte auftreten.
Die erfindungsgemäße Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn mit mindestens einem Schraubdübel nach der Erfindung ist so gestaltet, dass der Krafteingriff zwischen Schwellenschraube und Dübel in den tieferen Dübelbereich verlagert wird und entsprechend auch in den tieferen Bereich der Schwelle oder Festen Fahrbahn. Auf diese Weise lässt sich die Spannung reduzieren. Nach einer ersten Alternative umfasst die
Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn dazu eine
Schwellenschraube, die einen zylinderförmigen Abschnitt besitzt, der ein Außengewinde aufweist, wobei der
Schraubdübel einen sich zur Einstecköffnung hin aufweitenden kegelförmigen Bereich aufweist. Auf diese Weise wird der Eingriff zwischen dem Gewinde der Schwellenschraube und dem Schraubdübel in den unteren Bereich des Dübels verlagert, d.h. in den tieferen Dübelbereich, der weiter von der
Einstecköffnung entfernt liegt. Alternativ ist es auch möglich, die Schwellenschraube so zu gestalten, dass diese einen ersten und einen zweiten zylindrischen Abschnitt aufweist. Der erste zylindrische Abschnitt hat einen größeren Kerndurchmesser als der zweite zylindrische Abschnitt und liegt näher zum Schraubenkopf als der zweite zylindrische Abschnitt. Indem nur der zweite zylindrische Abschnitt zumindest bereichsweise ein Außengewinde aufweist wird ebenfalls der Krafteingriff zwischen Schwellenschraube und Schraubdübel in den tieferen Dübelbereich und damit in den tieferen Bereich der Schwelle oder Festen Fahrbahn verlagert. Unter dem Kerndurchmesser wird dabei derjenige Durchmesser verstanden, der durch die tiefsten Gewindenuten definiert wird.
Eine dritte Möglichkeit besteht darin, den Krafteingriff durch die Gestaltung des Dübelgewindes, z.B. durch das
Vorsehen unterschiedlicher Dübelgewinde im oberen und im unteren Dübelbereich dahingehen zu beeinflussen, dass der Krafteingriff in den tieferen Dübelbereich verlagert wird.
Kurze Beschreibung der Figuren
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
Figur 1 eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Schraubdübels zeigt;
Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Schraubdübels zeigt;
Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Schraubdübels zeigt;
Figur 4 einen erfindungsgemäßen Schraubdübel mit eingedrehter Schwellenschraube darstellt; und
Figur 5 eine alternative Gestaltung einer
Schwellenschraube zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Schraubdübel zeigt .
Wege zur Ausführung der Erfindung
Der in Fig. 1 dargestellte Schraubdübel 10 besteht aus
Kunststoffmaterial und gliedert sich in mehrere Abschnitte. Diese sind zum ersten ein unterer Teilabschnitt 12 mit im Wesentlichen zylindrischer Form, ein Gewindeabschnitt 14 sowie ein oberer Teilabschnitt 16. Im Bereich des
Gewindeabschnitts 14 befinden sich zahlreiche Gewindegänge 18, die im Bereich des Außengewindes als Rundgewinde
vorgesehen sind. Im Inneren des Gewindeabschnitts 14 besteht ein Innengewinde 19, das ebenfalls als Rundgewinde ausgeführt sein kann, sich jedoch in Bezug auf die Gewindesteigung sowie Gewindeteilung von dem Außengewinde 18 unterscheiden kann.
Der obere Teilabschnitt 16 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgeführt und einstückig mit dem Gewindeabschnitt 14 wie auch dem unteren Teilabschnitt 12 ausgebildet. Am Außenumfang des unteren Teilabschnitts 12 und/oder am Außenumfang des oberen Teilabschnitts 16 können Formschlusselemente in Form von in Längsrichtung des Schraubdübels verlaufenden Rippen 20 vorgesehen sein, welche nach dem Umgießen des Schraubdübels mit der Betonmasse einer Eisenbahnschwelle oder Festen
Fahrbahn ein radiales Verdrehen des Schraubdübels relativ zu dem umgebenden Betonmaterial verhindern.
Der in Fig. 1 dargestellte Schraubdübel ist mit einem
Dichtelement 22 versehen, das sich von der oberen Stirnfläche 24 des oberen Teilabschnitts 16 nach oben erstreckt. Wenn die Stirnfläche 24 bündig mit der Oberseite einer
Eisenbahnschwelle abschließt, erstreckt sich somit das
Dichtelement 22 über die Oberseite der Schwelle hinaus nach oben .
Das Dichtelement 22 verengt zudem die Öffnung 26 des
Schraubdübels, so dass nach dem Eindrehen einer
Schwellenschraube das Dichtelement 22 elastisch an der
Schwellenschraube anliegt.
Die Erstreckung des Dichtelements 22 ist aus der
Schnittansicht der Fig. 1 ersichtlich, die deutlich macht, dass sich das Dichtelement 22 in die lichte Öffnungsweite des oberen Teilabschnitts 16 hineinerstreckt, so dass die Öffnung 26 einen geringeren Durchmesser aufweist als die zylindrische Innenwand 28 des oberen Teilabschnitts 16.
Aus Fig. 1 ist zusätzlich ersichtlich, dass das Dichtelement 22 einen schwalbenschwanzförmigen Ringsteg 30 aufweist, der in eine schwalbenschwanzförmige Ringnut 32 in einem oberen Flanschabschnitt des oberen Teilabschnitts 16 formschlüssig eingreift .
Das Dichtelement 22 ist aus einem Werkstoff mit hoher
Elastizität und somit auch hohem Verformungsvermögen
hergestellt, so dass dieses beim Eindrehen der
Schwellenschraube in den Schraubdübel sich der Außenkontur der Schraube anpassen und an diese anlegen kann. Darüber hinaus erstreckt sich das Dichtelement 22 über die
oberseitige Stirnfläche 24 hinaus und kann somit nicht nur das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in den
Schraubdübel mit eingesetzter Schwellenschraube unterbinden, sondern bereits als eine Überstrombarriere für auf der
Schwellenoberseite angesammeltes Wasser dienen.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen derjenigen nach Figur 1, unterscheidet sich jedoch durch die Gestaltung des Dichtelements 22. Hier erstreckt sich das Dichtelement bis zur oberseitigen
Abschlussfläche 24 des oberen Teilabschnitts des
Schraubdübels und weist eine Öffnung 26 auf, deren
Querschnitt dem der Außenwand des oberen Teilabschnitts entspricht. Zusätzlich weist aber das in Fig. 2 dargestellte Dichtelement eine am Außenumfang des oberen Teilabschnitts anliegende, zylindrische Schürze 38 auf. Die zylindrische Schürze ist dabei einstückig mit dem Dichtelement 22
ausgeführt und ebenfalls aus einem Material mit hoher
Elastizität hergestellt. Der Vorteil der am Außenumfang vorgesehenen zylindrischen Schürze 38 besteht darin, dass diese die in einer Betonschwelle unweigerlich auftretenden Kontraktionen kompensieren kann, und verhindern hilft, dass Radialspannungen mit eventuellen Radialrissen vom Dübel ausgehen. Darüber hinaus wölbt sich das Dichtelement 22 bei radialem Druck nach oben und bildet da eine Überstrombarriere für auf der Oberseite der Schwelle oder Festen Fahrbahn angesammeltes Wasser.
Die Befestigung des in Fig. 2 dargestellten Dichtelements kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Zum einen kann eine formschlüssige Verbindung wie in Fig. 1 dargestellt zwischen dem oberen Teilabschnitt des Dübels und dem Dichtelement vorhanden sein. Alternativ ist es auch möglich, das
Dichtelement zu befestigen, indem die elastische,
zylindrische Schürze 38 aufgeweitet und auf den oberen
Teilabschnitt des Schraubdübels aufgesteckt wird, wo diese durch ihre Elastizität eine ausreichend tragfähige
reibschlüssige Verbindung mit dem oberen Teilabschnitt des Schraubdübels herstellt.
Alternativ ist es sowohl bei der in Fig. 2 wie auch der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform möglich, das
Dichtelement 22 bei der Herstellung des Schraubdübels
anzuspritzen, wozu eine bekannte 2K-Spritzgießtechnologie zur Anwendung gelangt.
Auch die in Fig. 2 dargestellte Lösung mit als separates Bauteil befestigtem Dichtelement oder angespritztem
Dichtelement bietet die Möglichkeit, nicht nur den
Öffnungsquerschnitt zwischen Schwellenschraube und Dübel abzudichten, sondern sich über die Oberseite der
Betonschwelle zu erstrecken und damit eine Überstrombarriere für Wasser auf der Betonschwelle zu bieten.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform kombiniert
Merkmale der in Figuren 1 und 2 bereits erläuterten
Ausführungsformen. Ähnlichkeiten in Bezug auf die
Ausführungsform nach Fig. 2 bestehen in Bezug auf das Vorsehen einer zylindrischen Schürze 38, die einstückig mit dem Dichtelement 22 ausgestaltet ist. Die Übereinstimmung zur Ausführungsform nach Fig. 1 besteht in Bezug auf den
Öffnungsquerschnitt 24, der geringer ist als die zylindrische Innenwand 28 des oberen Teilabschnitts 16. Darüber hinaus erstreckt sich das Dichtelement über die Stirnfläche 24 nach oben und bildet somit auch im noch nicht komprimierten
Zustand des Dichtelements und bei Einbau des Schraubdübels mit der Stirnfläche 24 bündig mit der Oberseite einer
Eisenbahnschwelle oder Festen Fahrbahn bereits die gewünschte Überstrombarriere , die das Eindringen von Wasser oder
Fremdpartikeln in die Dübelöffnung verhindern oder zumindest reduzieren soll.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen nach Figuren 1, 2 und 3 weist der Schraubdübel 10 jeweils eine im
Wesentlichen zylinderförmige Außenform auf. Hiervon
unterscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 4, bei welcher der Abschnitt 16 des Schraubdübels keine zylindrische Form besitzt, sondern konisch zur Öffnung 26 hin aufgeweitet ist. Das in Fig. 4 dargestellte Dichtelement 22 entspricht im Wesentlichen dem nach Fig. 3, wobei ersichtlich ist, dass sich durch die elastische Verformung der Öffnung 26 im
Bereich des Schraubenschafts ein Wulst 40 bildet, der ringförmig den Schraubenschaft umgibt und sich nach oben erstreckt .
Die Schraube 50 weist einen Schraubenkopf 52 mit einem
Vierkant 54 sowie einen zylinderförmigen Abschnitt 56 mit einem Außengewinde 58 auf. Das Außengewinde 58 ist im
Abschnitt 14 des Dübels in Eingriff mit dem Innengewinde 19 des Dübels, wohingegen in dem sich konisch aufweitenden
Abschnitt 16 des Dübels 10 das Schraubengewinde 58 nur noch geringfügig oder aber überhaupt nicht mehr die Innenwandung des Dübels berührt. Auf diese Weise wird der Krafteingriff zwischen Schwellenschraube und dem umgebenden Dübel in den tieferen Dübelbereich 14 verlagert, um die oberflächennahen Spannungen im Schwellenbereich oder im Bereich der Festen Fahrbahn zu reduzieren.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform stellt den Abstand zwischen Schraubengewinde und Dübel her, indem das
Schraubengewinde im Wesentlichen zylinderförmig ist, der umgebende Dübel aber aufgeweitet ist.
Alternativ hierzu kann aber auch die Schwellenschraube so gestaltet werden, dass das Gewinde nur in einem bestimmten Bereich der Schwellenschraube vorgesehen ist, wodurch ebenfalls der Krafteingriff zwischen Schwellenschraube und Dübel in den tieferen Dübelbereich verlagert werden kann. Die in Fig. 5 dargestellte Schwellenschraube stellt ein Beispiel hierfür dar und weist mehrere Abschnitte auf. Ein erster zylinderförmiger Abschnitt 60 schließt sich an den
Schraubenkopf 52 an und weist kein Außengewinde auf. Der erste Abschnitt 60 geht über einen Zwischenabschnitt 62 in einen zweiten Abschnitt 64 über, der ebenfalls zylinderförmig ist, aber bereichsweise Gewindeerhebungen 66 des
Außengewindes 58 aufweist. Ist der Aufnahmedübel zu der in Fig. 5 dargestellten Schwellenschraube 50 entsprechend geformt, so wird deutlich, dass die Gewindegänge 66 nur im unteren Bereich des Dübels in ein entsprechendes Innengewinde des Dübels eingreifen, während der erste Abschnitt 60 an einer glatten, d.h. nicht mit einem Innengewinde versehenen Wand des Dübels anliegt. Auch diese Maßnahme dient dazu, den Krafteingriff in den tieferen Bereich des Dübels und damit der umgebenden Schwelle oder Festen Fahrbahn zu verlagern. Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass durch die
Gestaltung des Dübels eine Abdichtung nach oben und innen erfolgt, wodurch sich der elektrische Widerstand des
Schienenbefestigungssystems erhöht. Darüber hinaus wird beim Vorsehen einer elastischen Schürze der äußere Dübelschaft umgriffen, wodurch sich eine Spannungsreduzierung in der Betonschwelle im Dübelbereich erzielen lässt. Eine weitere Spannungsreduzierung in der Betonschwelle oder Festen Fahrbahn im Dübelbereich kann durch die anhand der an Beispielen erläuterten Verlagerung des Krafteingriffs zwischen Schwellenschraube und Dübel in einen
oberflächenferneren Bereich erzielen.

Claims

Patentansprüche
1. Schraubdübel für das Einbetonieren in eine
Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn und die
kraftschlüssige Verbindung mit einer Schwellenschraube, umfassend :
einen Gewindeabschnitt (14) mit außen am Schraubdübel (10) angeordneten Außengewindegängen (18) sowie innen im Schraubdübel angeordneten
Innengewindegängen (19); und
einen im Einbauzustand nahe der Dübelöffnung (26) gelegenen oberen Teilabschnitt (16) ohne Außengewinde ;
dadurch gekennzeichnet, dass
im oberen Teilabschnitt (16) ein Werkstoff mit hoher Elastizität angeordnet ist, der im Einbauzustand bei radialem Druck eine sich über die oberseitige Abschlussfläche (36) des oberen
Teilabschnitts (16) hinaus nach oben erstreckende herauskragende Erhebung und eine Überstrombarriere für auf der Oberseite der Schwelle oder Festen Fahrbahn angesammeltes Wasser bildet sowie den freien Öffnungsquerschnitt des Innenraums des oberen Teilabschnitts (16) verringert, so dass durch die Gestaltung des Dübels eine Abdichtung nach oben und innen erfolgt.
2. Schraubdübel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff mit hoher Elastizität ein separates Bauteil (22) ist, das an dem oberen Teilabschnitt (16) befestigt ist.
3. Schraubdübel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das separate Bauteil (22) einen schwalbenschwanzförmigen Ansatz (30) aufweist, der formschlüssig in eine Ringnut (32) am oberen Teilabschnitt (16) eingreift.
4. Schraubdübel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das separate Bauteil (22) auf den oberen Teilabschnitt (16) aufgesteckt ist.
5. Schraubdübel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff mit hoher Elastizität an dem oberen Teilabschnitt (16) angespritzt ist .
6. Schraubdübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (18) ein Rundgewinde ist.
7. Schraubdübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend mindestens ein im Wesentlichen in Längsrichtung außen an dem Schraubdübel vorgesehenes Formschlusselement (20) , vorzugsweise in Form mehrerer Stege .
8. Schraubdübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff mit hoher Elastizität zusätzlich zumindest bereichsweise am
Außenumfang des oberen Teilabschnitts als nachgiebige Ummantelung (38) angeordnet ist.
9. Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn mit mindestens einem Schraubdübel nach einem der vorhergehenden
Ansprüche .
10. Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn nach Anspruch 9, weiter umfassend eine Schwellenschraube, die einen zylinderförmigen Abschnitt besitzt, der ein Außengewinde aufweist; wobei der Schraubdübel einen sich zur Einstecköffnung hin aufweitenden kegelförmigen Bereich aufweist.
Eisenbahnschwelle oder Feste Fahrbahn nach Anspruch 9, weiter umfassend eine Schwellenschraube, die einen ersten zylindrischen Abschnitt und einen zweiten zylindrischen Abschnitt aufweist, wobei der ersten zylindrische Abschnitt näher zum
Schraubenkopf angeordnet ist als der zweite zylindrische Abschnitt und einen größeren
Kerndurchmesser aufweist als der zweite
zylindrische Abschnitt; und nur der zweite zylindrische Abschnitt zumindest bereichsweise ein Außengewinde aufweist.
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