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Title:
ANGLED GUIDE PLATE AND SYSTEM FOR FIXING RAILS FOR RAIL VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/002682
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an angled guide plate (4) and to a system for fixing rails for rail vehicles, said rails being provided with a contact surface (13), by means of which the angled guide plate (4) is attached to a solid foundation, in particular forming part of a system, in which a spring-loaded element (6) is supported on the angled guide plate (4) to apply the required retaining force to the rail (2). The inventive angled guide plate (4) permits the abrasive wear on the angled guide plate (4) or the foundation (3) that occurs in prior art to be minimised. To achieve this, at least some sections of the contact surface (13) are covered with an elastic layer (5).

Inventors:
VORDERBRUECK DIRK (DE)
BOESTERLING WINFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/008756
Publication Date:
January 12, 2006
Filing Date:
August 05, 2004
Export Citation:
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Assignee:
VOSSLOH WERKE GMBH (DE)
VORDERBRUECK DIRK (DE)
BOESTERLING WINFRIED (DE)
International Classes:
E01B9/28; E01B9/68; (IPC1-7): E01B9/28; E01B9/68
Foreign References:
DE2806817B11979-03-29
GB801912A1958-09-24
US5125573A1992-06-30
EP1321578A22003-06-25
DE1954008B11971-06-24
EP0231304B11989-10-11
DE3334119A11985-04-04
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (Düsseldorf, DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Winkelführungsplatte für die Befestigung von Schienen (2) für Schienenfahrzeuge, die mit einer Auflagefläche (13) ausgestattet ist, über die die Winkelführungsplatte (4) in ihrer Montagestellung auf einem festen Untergrund aufgesetzt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Auflagefläche (13) mindestens abschnittsweise mit einer elastischen Lage (5) belegt ist.
2. Winkelführungsplatte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Dicke der elastischen Lage (5) höchstens 10 % der durchschnittlichen Dicke der Winkelführungsplatte (4) im Bereich der Auflagefläche (13) beträgt.
3. Winkelführungsplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die elastische Lage (5) bei den auf die Winkelführungsplatte (4) in ihrer Montagestellung wirkenden Montagekräften im Wesentlichen vollständig komprimiert ist.
4. Winkelführungsplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die elastische Lage (5) die Auflagefläche (13) vollflächig abdeckt.
5. Winkelführungsplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die elastische Lage (5) aus einem Polyurethan, einem Gummi, einem Kautschuk oder sonstigem Elastomer Material besteht.
6. Winkelführungsplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die elastische Lage (5) stoffschlüssig mit der Auflagefläche (13) der Winkelführungsplatte (4) verbunden ist.
7. System zum Befestigen einer Schiene (2) für Schienenfahrzeuge, das eine mit einer Auflagefläche (13) auf einem Untergrund aufsetzbare Winkelführungsplatte (4) umfasst, auf der in Montagestellung ein Federelement zum Aufbringen der erforderlichen Haltekraft auf die Schiene (2) abgestützt ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine elastische Lage (5) zum Einlegen zwischen die Auflagefläche (13) der Winkelführungsplatte (4) und den festen Untergrund.
8. System nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Elastizität der elastischen Lage (5) derart abgestimmt ist, dass die elastische Lage (5) bei fertig montiertem System (1) im Wesentlichen vollständig komprimiert ist.
9. System nach einem der Ansprüche 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s es eine Schwelle (8) umfasst, die den festen Untergrund für die Winkelführungsplatte (4) bildet.
10. System nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Schwelle (8) aus einem Betonmaterial gefertigt ist.
11. Verwendung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildeten Winkelführungsplatte (4) in einem gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10 ausgebildeten System (1) .
Description:
Winkelführungsplatte und System zum Befestigen von Schienen für Schienenfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Winkelführungsplatte für die Befestigung von Schienen für Schienenfahrzeuge, die mit einer Auflagefläche ausgestattet ist, über die die Winkelführungsplatte in ihrer Montagestellung auf einem festen Untergrund aufgesetzt ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein System zum Befestigen einer Schiene für Schienenfahrzeuge, das eine mit einer Auflagefläche auf einem Untergrund aufsetzbare Winkelführungsplatte umfasst, auf der in Montagestellung ein Federelement zum Aufbringen der erforderlichen Haltekraft auf die Schiene abgestützt ist. Derartige Winkelführungsplatten und Befestigungssysteme sind in vielen Varianten bekannt (s. beispielsweise URL http:'//www.vossloh-rail-systems.de/ oder DE-AS 1 954 008, EP 0 231 304 Bl, DE 33 34 119 Al) .

Der Zweck der Winkelführungsplatten besteht darin, im fertig montierten Zustand das die erforderliche elastische Haltekraft auf den Schienefuß ausübende Federelement abzustützen. Gleichzeitig stellt die Winkelführungsplatte eine seitliche Abstützung des Schienenfußes dar, durch die die Schiene in der jeweils vorgeschriebenen Längsausrichtung gehalten wird. Dies macht einen festen, exakt ausgerichteten Sitz der Winkelführungsplatte auf dem jeweiligen Untergrund erforderlich. Die bekannten Winkelführungsplatten und die damit ausgerüsteten Befestigungssysteme haben sich im Betrieb an sich bewährt. Allerdings ist unter bestimmten Betriebsbedingungen ein erhöhter Verschleiß im Bereich der Auflagefläche festgestellt worden, mit der die Winkelfläche auf dem die Schiene mit dem Befestigungssystem insgesamt stützenden Untergrund abgestützt ist. Dieser Verschleiß äußert sich in einem Materialabtrag an der Auflagefläche Winkelplatte und / oder der Stützfläche des Untergrunds, auf der die Winkelplatte aufliegt.

Als Ursache für den erhöhten Verschleiß sind Partikel ermittelt worden, die zwischen die Auflagefläche der Winkelführungsplatte und die Stützfläche des Untergrunds gelangen. Besonders drastisch tritt diese Verschleißerscheinung bei Befestigungssystemen auf, bei denen die Schienen auf Betonschwellen befestigt sind und die im Bereich hoher Staubentwicklung sowie möglicher Sandverwehungen etc. eingesetzt sind.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, eine Winkelführungsplatte zu schaffen, bei der die Gefahr eines abrasiven Verschleißes im Bereich ihrer Auflagefläche minimiert ist. Darüber hinaus sollte ein System zur Befestigung von Schienen geschaffen werden, bei dem mit einfachen Mitteln auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen die Gefahr der Entstehung von abrasivem Verschleiß im Bereich der Winkelführungsplatte auf ein Minimum reduziert ist.

In Bezug auf eine Winkelführungsplatte für die Befestigung von Schienen für Schienenfahrzeuge, die mit einer Auflageflache, über die die Winkelführungsplatte in ihrer Montagestellung auf einem festen Untergrund aufgesetzt ist, ausgestattet ist, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Auflagefläche mindestens abschnittsweise mit einer elastischen Lage belegt ist.

Eine erfindungsgemäße Winkelführungsplatte weist im Bereich ihrer Auflagefläche eine elastische Schicht auf, über die sie in ihrer Montagestellung auf der Stützfläche des die Winkelführungsplatte tragenden Untergrunds aufsitzt. Diese elastische Lage verhindert auch dann das Aufklaffen eines Spaltes zwischen der Auflagefläche der Winkelführungsplatte und der Stützfläche des Untergrunds, wenn beim Überfahren der Schiene die Winkelführungsplatte aufgrund des Gewichts des Schienenfahrzeugs und der damit einhergehenden dynamischen Bewegungen der Schiene die Winkelführungsplatte in horizontaler oder vertikaler Richtung relativ zum Untergrund bewegt wird.

Überraschend hat sich gezeigt, dass sich so das Eindringen von Partikeln in den kritischen Bereich zwischen Winkelführungsplatte und Untergrund dauerhaft verhindern lässt. Darüber hinaus dämpft die elastische Lage die Wirkung von solchen Partikeln, die trotz der durch die Erfindung geschaffenen Abdichtung in den Bereich zwischen Winkelführungsplatte und Untergrund gelangen. Im Ergebnis minimiert die Erfindung so den beim Stand der Technik auftretenden abrasiven Verschleiß von Winkelführungsplatte oder Untergrund.

In entsprechender Weise wird daher bei einem System zum Befestigen einer Schiene für Schienenfahrzeuge, das mit einer mit einer Auflagefläche auf einem Untergrund aufsetzbaren Winkelführungsplatte ausgestattet ist, auf der in Montagestellung ein Federelement zum Aufbringen der erforderlichen Haltekraft auf die Schiene abgestützt ist, die voranstehend genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass es eine elastische Lage zum Einlegen zwischen die Auflagefläche der Winkelführungsplatte und den festen Untergrund umfasst.

Praktische Versuche haben gezeigt, dass bei einem derart ausgebildeten Schienenbefestigungssystem die elastische Lage zwischen Winkelführungsplatte und Untergrund keinen negativen Einfluss auf den Halt der Schiene oder die Sicherheit und Exaktheit der Befestigung hat, sondern nur positiv zur Lebensdauer des mit eines in solcher erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Befestigungssystems beiträgt. Da der Zweck der elastischen Lage dabei nur in der Abdichtung eines im Betrieb möglicherweise auftretenden Spaltes zwischen Winkelführungsplatte und Untergrund besteht, sollte die elastische Lage so ausgelegt werden, dass sie in der Montagestellung weitestgehend keinen Einfluss auf die Nachgiebigkeit des Befestigungssystems hat, in dem sie jeweils eingesetzt wird.

Abhängig vom jeweils verarbeiteten Material ist es daher in der Regel ausreichend, wenn eine dünne elastische Lage eingesetzt wird, deren Dicke wesentlich geringer ist als die Dicke der Winkelführungsplatte im Bereich der Auflagefläche. So kann die Dicke der elastischen Lage beispielsweise auf höchstens 10 % der durchschnittlichen Dicke der Winkelführungsplatte im Bereich der Auflagefläche beschränkt werden. Aufgrund dessen, dass die elastische Lage keine Federfunktion hat, wird sie darüber hinaus bevorzugt so ausgelegt, dass sie bei den auf die Winkelführungsplatte in ihrer Montagestellung wirkenden Montagekräften möglichst stark komprimiert ist. So ergibt sich eine besonders gute Wirkung der elastischen Lage, wenn sie bei fertig montierter Winkelführungsplatte ganz oder zumindest nahezu vollständig komprimiert ist

In der Regel ist es ausreichend, wenn die Auflagefläche der Winkelführungsplatte in den Bereichen mit der elastischen Lage belegt ist, in denen sich im praktischen Betrieb zwischen der Stützfläche und der Auflagefläche Spalten bilden können. So ist es beispielsweise denkbar, nur die diesbezüglich kritischen Randbereiche der Auflagefläche mit einem dünnen elastischen Streifen zu belegen, der dann die elastische Lage darstellt. Eine besonders sichere Übertragung der bei der Montage und im Betrieb auf die Winkelführungsplatte wirkenden Kräfte lässt sich jedoch dann erreichen, wenn die elastische Lage die Auflagefläche vollflächig abdeckt.

Als Material für die elastische Lage eignen sich alle Werkstoffe, deren Elastizität auch nach einer längeren Kompression noch erhalten bleibt. Demzufolge ist die elastische Lage bevorzugt aus einem Polyurethan-, einem Gummi-, einem Kautschuk- oder einem sonstigen Elastomer- Material hergestellt. Diese Materialien sind kostengünstig erhältlich und dehnen sich auch bei einer kurzfristig auftretenden Spaltbildung zwischen Winkelführungsplatte und Untergrund ausreichend schnell aus, um das Eindringen von Partikeln, wie Staub oder Sand, in den kritischen Bereich zu vermeiden. Um die Montage der erfindungsgemäßen Winkelführungsplatte zu erleichtern, kann die elastische Lage mit der Winkelführungsplatte fest verbunden sein. Dies kann beispielsweise durch geeignete Formelemente etc. verwirklicht werden, die die elastische Lage form- und/oder kraftschlüssig an der Winkelführungsplatte halten. Besonders wirkungsvoll erweist es sich jedoch, wenn die elastische Lage stoffschlüssig, beispielsweise durch Verkleben oder Aufvulkanisieren, mit der Auflagefläche der Winkelführungsplatte verbunden ist. Durch eine solche stoffschlüssige Verbindung zwischen elastischer Lage und Winkelführungsplatte wird zusätzlich verhindert, dass Partikel in den Bereich zwischen der elastischen Lage und der Auflagefläche gelangen und dort Verschleiß verursachen.

Besonders wirkungsvoll lässt sich die Erfindung bei solchen Systemen einsetzen, bei denen die Schienen auf einer Schwelle befestigt werden, die den festen Untergrund für die Winkelführungsplatte bildet. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Schwelle aus einem Betonmaterial gefertigt ist. Gerade bei Betonschwellen oder aus vergleichbaren, gegen abrasiven Verschleiß besonders empfindlichen Werkstoffen hergestellten Schwellen zeigen sich die durch erfindungsgemäße Anordnung einer elastischen Lage zwischen Winkelführungsplatte und Schwelle erreichten Vorteilen.

Nachfolgend wird Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: Fig. 1 ein System zur Befestigung einer Schiene für ein Schienenfahrzeug im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Winkelführungsplatte in einer Ansicht von unten.

Das System 1 dient zur Befestigung einer Schiene 2, von der in Fig. 1 lediglich der dem System 1 zugewandte Rand des Schienenfußes dargestellt ist. Es umfasst eine Betonschwelle 3, eine Winkelführungsplatte 4, eine elastische Lage 5, als Federelement für die Erzeugung der erforderlichen Haltekraft eine Spannklemme 6 und eine Spannschraube 7 zum Spannen der Spannklemme 6.

Die Betonschwelle 3 umfasst eine ebene Stützfläche 8, in die im Bereich ihres seitlichen Endes eine Rille 9 eingeformt ist. Der an die Rille 9 angrenzende seitliche Endbereich der Stützfläche 8 bildet dabei den Bereich, auf dem in Montagestellung die Winkelführungsplatte 4 liegt. An zentraler Stelle ist in diesen Endbereich eine Vertiefung eingeformt, in der ein Kunststoffdübel 10 für die Spannschraube 7 sitzt.

Die in an sich bekannter Weise geformte Winkelführungsplatte 4 weist an ihrer Oberseite Formelemente 11 auf, die die Spannklemme 6 in ihrer Montagestellung führen und die sichere Übertragung der Haltekräfte auf den Schienenfuß der Schiene 2 sicherstellen. Ausgehend von ihrer Oberseite ist in die Winkelführungsplatte 4 zusätzlich eine Durchgangsöffnung 12 eingeformt, durch die bei der Montage in an sich ebenfalls bereits bekannter Weise die Spannschraube 7 zum Spannen der Spannklemme 6 geführt wird, um sie in den Kunststoffdübel 10 der Schwelle 3 einzuschrauben.

An der Unterseite der Winkelführungsplatte 4 ist eine ebene Auflagefläche 13 ausgebildet, die an ihrem in Montagestellung von der Schiene 2 abgewandten Rand durch eine sich längs dieses Randes erstreckende Erhebung 14 begrenzt ist. Die Erhebung 14 trägt zusätzlich Vorsprünge 15, deren Querschnittsform an den Querschnitt der Rille 9 angepasst ist.

Auf die Auflagefläche 13 ist die dünne elastische Lage 5 aufgeklebt, die die Auflagefläche 13 unter Freilassung der Durchgangsöffnung 12 und Ausnehmungen 16 vollflächig abdeckt. Die Ausnehmungen 16 sind an dem in Montagestellung der Schiene 2 zugeordneten Rand in die Auflagefläche 13 eingeformt.

Die elastische Lage 5 besteht aus einem feinporösen, hoch elastischen Polyurethanschaum, dessen Elastizität so beschaffen ist, dass er auch bei einer nach einer längeren vollständigen Kompression plötzlich eintretenden Entlastung sich unverzüglich selbsttätig entspannt und sich wieder bis zur Ausgangsdicke der elastischen Lage 5 ausdehnt. Diese Ausgangsdicke beträgt maximal 8 % der durchschnittlichen Dicke der Winkelführungsplatte 4 im Bereich ihrer Auflagefläche 13.

Zur Montage des Systems 1 wird die Winkelführungsplatte 4 so auf die Stutzfläche 8 gesetzt, dass die auf der Unterseite der Winkelführungsplatte 4 ausgebildeten Vorsprünge 15 formschlüssig in die Rille 9 greifen und so die Winkelführungsplatte 4 gegen eine Verschiebung in Längsrichtung der Schwelle 3 sichern. Die Auflagefläche 13 sitzt dabei über der elastischen Lage 5 auf dem Endbereich der Stützfläche 8 so auf, dass die Durchgangsöffnung 12 der Winkelführungsplatte 4 fluchtend zum Dübel 10 der Schwelle 3 ausgerichtet ist.

Anschließend wird die in konventioneller Weise W-förmig ausgebildete Spannklemme 6 so auf die Winkelführungsplatte 4 aufgesetzt, dass ihre Haltearme 17 mit ihren freien Enden auf dem Schienenfuß der Schiene 2 aufliegen. Durch Einschrauben der Spannschraube 7 in den Dübel 10 wird dann die Spannklemme 6 gespannt, bis die erforderliche federnde Haltekraft auf den Schienenfuß der Schiene 2 ausgeübt wird.

Im Zuge des Spannens der Spannklemme 6 wird die elastische Lage 5 soweit vollständig komprimiert, dass ihre Elastizität keinen Einfluss mehr hat auf die Gesamtelastizität des Systems 1. Kommt es aufgrund der beim Überfahren der Schiene 2 durch ein nicht dargestelltes Schienenfahrzeug eintretende Bewegungen im System 1 zum Abheben der Winkelführungsplatte 4 von der Stützfläche 8 der Betonschwelle 3, so dehnt sich die elastische Lage 5 aus und füllt den sich in diesem Fall zwischen der Stützfläche 8 und der Auflagefläche 13 der Winkelführungsplatte 4 bildenden Spalt vollständig aus. Auf diese Weise wird verhindert, dass Partikel zwischen die Winkelführungsplatte 4 und die Betonschwelle 3 geraten und dort abrasiven Verschleiß verursachen.

Aufgrund der auf diese Weise durch die elastische Lage 5 zwischen der Winkelführungsplatte 4 und der Betonschwelle 3 erreichten erfindungsgemäßen Abdichtung eignet sich ein erfindungsgemäßes System 1 insbesondere zur Befestigung von Schienen 2 in trockenen Gebieten, in denen ein mit Schienen 2 und Systemen 1 ausgerüsteter Gleiskörper starken Sand- oder Staubverwehungen ausgesetzt ist. BEZUGSZEICHEN

1 System zur Befestigung einer Schiene 2 2 Schiene, von der in Fig. 1 lediglich der Schienenfuß dargestellt ist 3 Betonschwelle 4 Winkelführungsplatte 5 elastische Lage 6 Spannklemme 7 Spannschraube 8 Stützfläche 9 Rille 10 Kunststoffdübel 11 Formelemente, die die Spannklemme 6 in ihrer Montagestellung führen 12 Durchgangsöffnung 13 Auflagefläche 14 Erhebung 15 Vorsprünge 16 Ausnehmungen 17 Haltearme der Spannklemme 6