BERNS, Gerhard (Kehler Weg 4, Weissenburg, 91781, DE)
FREUDENSTEIN, Stephan (Fasanenweg 4b, Olching, 82140, DE)
BERNS, Gerhard (Kehler Weg 4, Weissenburg, 91781, DE)
Patentansprüche
1. Betonschwelle mit in einen Schwellenkörper integrierten, einsetzbaren oder eingesetzten Befestigungselementen zur Befestigung von Schienen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenkörper der Betonschwelle (1 ,
18) pro zu befestigender Schiene (5) wenigstens vier öffnungen für Befestigungselemente aufweist, die paarweise links und rechts des Schienenauflagebereichs (2) angeordnet sind, wobei die beiden öffnungen für Befestigungselemente eines Paars in Längsrichtung der Betonschwelle (1 , 18) versetzt angeordnet sind.
2. Betonschwelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente Dübel und/oder Schwellenschrauben (13, 14), insbesondere für Durchsteckverschraubungen, oder in die Betonschwelle integrierte Schultern umfassen.
3. Betonschwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung der Schiene (5) eine erste Schwellenschraube (13) in einen links von dem Schienenauflagebereich (2) angeordneten Dübel (4, 19, 20) und eine zweite Schwellenschraube (14) in einen rechts von dem
Schienenauflagebereich (2) angeordneten Dübel (4, 21 , 22) eingesetzt ist.
4. Betonschwelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass links und rechts von der Schiene (5) unterschiedlich breite Winkelführungsplatten (9, 10, 23, 24, 25, 26, 27, 28) angeordnet sind.
5. Betonschwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die links und rechts von der Schiene (5) angeordneten Winkelführungsplatten (9, 10, 23, 24, 25, 26, 27, 28) in Längsrichtung der Schiene (5) versetzt zueinander angeordnet sind.
6. Betonschwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurweite der an der Betonschwelle (1 , 18) befestigten Schienen (5) unabhängig von der Position der Befestigungselemente konstant ist.
7. Verfahren zur Regulierung der Position von Schienen, die mittels in einen Schwellenkörper einer Betonschwelle integrierter, einsetzbarer oder eingesetzten Befestigungselementen befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betonschwelle mit einem Schwellenkörper verwendet wird, der pro zu befestigender Schiene wenigstens vier öffnungen für Befestigungselemente aufweist, die paarweise links und rechts des Schienenauflagebereichs angeordnet sind, wobei die beiden
öffnungen für Befestigungselemente eines Paars in Längsrichtung der Betonschwelle versetzt angeordnet werden oder sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Dübel und/oder Schwellenschrauben, insbesondere für Durchsteckverschraubungen, oder in die Betonschwelle integrierte Schultern als Befestigungselemente verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich von horizontalen Positionsänderungen der Schienen Schwellenschrauben gelöst und wenigstens eine Schwellenschraube in einen anderen Dübel eingeschraubt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass links und rechts von der Betonschwelle unterschiedlich breite
Winkelführungsplatten verwendet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Winkelführungsplatten verwendet werden, die eine andere Breite als die ursprünglich verwendeten Winkelführungsplatten aufweisen. |
Betonschwelle und Verfahren zur Regulierung der Position von Schienen
Die Erfindung betrifft eine Betonschwelle mit in einen Schwellenkörper integrierten, einsetzbaren oder eingesetzten Befestigungselementen zur Befestigung von Schienen.
Feste Fahrbahnen, insbesondere solche für Hochgeschwindigkeitszüge, müssen mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Die Spurweite und die Position der Schienen werden durch Ausrichten der Betonschwellen justiert, anschließend werden die ausgerichteten Betonschwellen vergossen, wodurch die feste Fahrbahn entsteht.
Zum Ausgleich von Toleranzen, Einbaufehlern oder Lageveränderungen nach der Herstellung, kann die Position der Schienen bei herkömmlichen Schwellen in horizontaler Richtung, quer zu den Schienen mit der Schienenbefestigung in einem Bereich von etwa 8 mm reguliert werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass in bestimmten Fällen eine größere Regulierbarkeit wünschenswert wäre, damit beispielsweise durch Toleranzen der Betonschwelle verursachte Spurfehler bei der Herstellung der festen Fahrbahn oder nachträglich kompensiert werden könnten. Darüber hinaus gibt es feste Fahrbahnen, bei denen durch den Betrieb der Schienenfahrzeuge oder durch Lageveränderungen des Untergrunds mit horizontalen Verschiebungen oder Verformungen gerechnet werden muss.
Aus der DE 101 28 844 A1 ist eine Betonschwelle bekannt, die für verschiedene Spurweiten eingesetzt werden kann. Im Bereich des Schienenauflagebereichs besitzt die Betonschwelle jeweils vier Befestigungsöffnungen, in die Dübel eingeschraubt werden können. Die Schiene kann an zwei verschiedenen
Positionen des Schienenauflagebereichs mittels Schienenbefestigungen angebracht werden, zusätzlich wird ein Distanzstück benötigt. Auf diese Weise können insgesamt drei verschiedene Spurweiten realisiert werden. Da die Schiene nur an zwei unterschiedlichen Positionen positioniert werden kann, ist die horizontale Regulierbarkeit dieser Betonschwelle begrenzt.
Eine ähnliche Betonschwelle ist aus der EP 0 377 765 A1 bekannt. In der Betonschwelle befinden sich vier Durchgangsöffnungen für Schwellenschrauben. Die Schiene kann oberhalb einer der beiden mittleren Durchgangsöffnungen positioniert werden, wodurch sich zwei verschiedene Positionen für jede Schiene und damit drei verschiedene Spurweiten ergeben. Eine weitergehende horizontale Regulierung ist jedoch nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betonschwelle anzugeben, die eine verbesserte horizontale Regulierung ermöglicht und bei der eine Regulierung der Schiene auch nachträglich möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Betonschwelle der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Schwellenkörper der Betonschwelle pro zu befestigender Schiene wenigstens vier öffnungen für Befestigungselemente aufweist, die paarweise links und rechts des Schienenauflagebereichs angeordnet sind, wobei die beiden öffnungen für Befestigungselemente eines Paars in Längsrichtung der Betonschwelle versetzt angeordnet sind.
Der Begriff „Befestigungselemente" umfasst dabei Dübel und/oder Schwellenschrauben, insbesondere für Durchsteckverschraubungen, oder in die Betonschwelle integrierte Schultern. Mit diesen Befestigungselementen ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten zur Befestigung der Schiene an den Betonschwellen.
Bei der erfindungsgemäßen Betonschwelle kann die horizontale Position der Schiene nahezu stufenlos in einem weiten Bereich eingestellt werden, indem jede Schwellenschraube wahlweise in einen Dübel eines Dübelpaars eingeschraubt wird, wobei sowohl links als auch rechts von der Schiene ein derartiges Dübelpaar vorgesehen ist. Damit ergeben sich bereits bei der Herstellung der festen Fahrbahn verbesserte Möglichkeiten zur Regulierung der horizontalen Position der Schienen, darüber hinaus kann die horizontale Position der Schiene auch
nachträglich reguliert werden, falls sich im Laufe der Zeit horizontale Verformungen ergeben haben.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die links und rechts von der Schiene angeordneten Winkelführungsplatten unterschiedlich breit sind. Wenn eine Schwellenschraube auf einer Seite der Schiene versetzt wird, muss die Schwellenschraube auf der anderen Seite der Schiene analog in Schienenlängsrichtung versetzt werden, damit der Abstand zwischen den beiden Winkelführungsplatten konstant bleibt. Falls dies nicht möglich oder nicht gewünscht ist, kann die geänderte Position der Schwellenschraube auch kompensiert werden, indem eine andere Winkelführungsplatte benutzt wird. Dementsprechend kann die horizontale Position der Schiene durch die Wahl von jeweils passenden Winkelführungsplatten in einem großen Einstellbereich nahezu stufenlos reguliert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Betonschwelle kann es vorgesehen sein, dass die links und rechts von der Schiene angeordneten Winkelführungsplatten in Längsrichtung der Schiene versetzt zueinander angeordnet sind. Bei einem derartigen Aufbau bereitet die Anordnung der Befestigungsöffnungen in der Betonschwelle weniger Probleme.
Die erfindungsgemäße Betonschwelle weist den Vorteil auf, dass die Spurweite der an der Betonschwelle befestigten Schienen, das heißt der an der Innenseite gemessene Abstand der beiden Schienenköpfe, unabhängig von der Position der Schwellenschrauben konstant ist.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regulierung der Position von Schienen, die mittels in einen Schwellenkörper einer Betonschwelle integrierten, einsetzbaren oder eingesetzten Befestigungselementen befestigt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass eine Betonschwelle mit einem Schwellenkörper verwendet wird, der pro zu
befestigender Schiene wenigstens vier öffnungen für Befestigungselemente aufweist, die paarweise links und rechts des Schienenauflagebereichs angeordnet sind, wobei die beiden öffnungen für Befestigungselemente eines Paars in Längsrichtung der Betonschwelle versetzt angeordnet werden oder sind.
Vorzugsweise können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Dübel und/oder Schwellenschrauben, insbesondere für Durchsteckverschraubungen, oder in die Betonschwelle integrierte Schultern als Befestigungselemente verwendet werden.
Da jede Schwellenschraube wahlweise in einen von zwei Dübeln eingesetzt werden kann, kann die Befestigungsposition der Schiene auf der Betonschwelle in deren Längsrichtung während der Herstellung der festen Fahrbahn oder nachträglich reguliert werden.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass zum Ausgleich von horizontalen Positionsänderungen der Schienen die Schwellenschrauben gelöst und wenigstens eine Schwellenschraube in einen anderen Dübel eingeschraubt wird. Vorzugsweise können beide Schwellenschrauben in andere Dübel geschraubt werden.
Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einen konstanten Abstand zwischen den beiden Winkelführungsplatten sicherzustellen, können links und rechts von der Schiene unterschiedlich breite Winkelführungsplatten verwendet werden.
Wenn nachträglich eine Regulierung der horizontalen Schienenposition erforderlich ist, können zum Ausgleich die Schwellenschrauben gelöst und wenigstens eine Schwellenschraube in einen anderen Dübel eingeschraubt werden. In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, Winkelführungsplatten zu verwenden, die eine andere Breite als die ursprünglich verwendeten Winkelführungsplatten aufweisen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Betonschwelle mit montierter Schiene in einer geschnittenen Ansicht;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Betonschwelle mit
Winkelführungsplatten;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Betonschwelle mit
Winkelführungsplatten;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Betonschwelle mit
Winkelführungsplatten; und
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Betonschwelle mit
Winkelführungsplatten.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Schwellenkörpers einer Betonschwelle 1 im Bereich eines Schienenauflagebereichs 2. Die Betonschwelle 1 umfasst insgesamt zwei Schienenauflagebereiche 2, die durch ein nicht dargestelltes Mittelstück miteinander verbunden sind. Die Schienenauflagebereiche 2 sind bezogen auf die Mittellinie der Betonschwelle 1 symmetrisch.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die Befestigungselemente Befestigungsöffnungen und darin eingesetzte Dübel, in die Schwellenschrauben geschraubt werden. In den in Fig. 1 dargestellten Schienenauflagebereich 2 sind vier Befestigungsöffnungen 3 eingebracht, die bezogen auf die Längsrichtung der Betonschwelle 1 versetzt sind. In jede Befestigungsöffnung 3 ist ein Dübel 4 eingesetzt. Eine Schiene 5 liegt auf einer Zwischenplatte 6 auf, unter der sich eine Grundplatte 7 und eine elastische Zwischenplatte 8 befinden. Um die Schiene 5 horizontal auszurichten werden Winkelführungsplatten 9, 10 benutzt, die eine
quaderförmige Grundform besitzen und deren geneigte Außenseite 11 an die Neigung der schrägen Fläche 12 der Betonschwelle 1 angepasst ist. Schwellenschrauben 13, 14 sind in die Dübel 4 eingeschraubt und drücken Spannklemmen 15, 16 gegen die Winkelführungsplatten 9, 10 und den Schienenfuß 17 der Schiene 5.
Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die Betonschwelle 1 für die zu befestigende Schiene 5 vier Dübel 4 auf, die paarweise auf der linken bzw. rechten Seite des Schienenauflagebereichs 2 angeordnet sind. Die beiden Dübel eines Dübelpaars sind dabei jeweils in Längsrichtung der Betonschwelle 1 zueinander versetzt angeordnet. Bei der Herstellung der festen Fahrbahn kann die Position der Schiene 5 in horizontaler Richtung, senkrecht zur Schienenlängsrichtung reguliert werden, indem die Schwellenschrauben 13, 14 in einen der beiden Dübel auf der linken Seite des Schienenauflagebereichs und in einen der beiden Dübel auf der rechten Seite des Schienenauflagebereichs 2 eingesetzt werden. Die unterschiedlichen Befestigungspositionen werden durch entsprechend passend gewählte Winkelführungsplatten 9, 10 ausgeglichen, dabei kann durch die Wahl geeigneter zueinander passender Paare von Winkelführungsplatten 9, 10 eine Regulierung der Position der Schiene 5 in horizontaler Richtung erfolgen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, können die verwendeten Winkelführungsplatten 9, 10 unterschiedlich breit sein. Wesentlich ist dabei, dass der Freiraum zwischen den Winkelführungsplatten 9, 10 im Wesentlichen konstant bleibt und der Breite des Schienenfußes 17 entspricht. Auf diese Weise kann die Position der Schiene in der Praxis etwa in einem Bereich von 8 bis 40 mm, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 15 bis 30 mm, reguliert werden.
Mit dieser Möglichkeit der Regulierung können bereits beim Einbau Toleranzen oder auch Einbaufehler kompensiert werden. Ebenso können Spurfehler oder andere durch Toleranzen der Betonschwelle verursachte Ungenauigkeiten ausgeglichen werden. Falls es im Laufe der Zeit durch Bewegungen des Untergrunds oder durch Schienenfahrzeuge zu Lageveränderungen kommt, können diese nachträglich kompensiert werden. Um die Lageabweichungen zu regulieren werden die Schwellenschrauben 13, 14 gelöst und eine oder beide
Schwellenschrauben in einen anderen Dübel geschraubt. Gegebenenfalls ist es erforderlich, eine oder beide Winkelführungsplatten zu ersetzen. Nach der Befestigung der Schwellenschrauben befindet sich die Schiene 5 in einer seitlich versetzten Position.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Betonschwelle 18 in einer Draufsicht. Die Befestigungsöffnungen 3 mit den Dübeln 19, 20, 21, 22 sind bezogen auf die Längsrichtung der Betonschwelle 18 versetzt zueinander angeordnet. Für die Befestigung einer Schiene sind vier Dübel 19, 20, 21 , 22 vorgesehen, die wie die Eckpunkte eines Trapezes auf dem Schienenauflagebereich 2 angeordnet sind. Zur Befestigung wird je ein Dübel 19, 20 des linken Dübelpaars und ein Dübel 21 , 22 des rechten Dübelpaars benutzt. Dementsprechend ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten für die Befestigung einer Schiene, die in den Figuren 2 bis 5 gezeigt sind.
In Fig. 2 werden die beiden unteren Dübel 19, 21 zur Befestigung der Winkelführungsplatten 9, 10 mittels Schwellenschrauben benutzt. Da die Winkelführungsplatten 9, 10 eine unterschiedliche Breite aufweisen, ist die Schiene außerhalb der Mitte auf dem Schienenauflagebereich 2 befestigt.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Betonschwelle 18 werden in übereinstimmung mit der Betonschwelle von Fig. 2 die beiden unteren Dübel 19, 21 für die Befestigung von Winkelführungsplatten 23, 24 benutzt. Diese Winkelführungsplatten 23, 24 weisen jedoch eine unterschiedliche Breite auf, verglichen mit den Winkelführungsplatten 9, 10 von Fig. 2. Auf diese Weise kann eine praktisch stufenlose horizontale Regulierung der Schiene erfolgen, ohne dass eine änderung der Position der Schwellenschrauben erforderlich ist.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Betonschwelle 18 werden die diametral gegenüberliegenden Dübel 19, 22 zur Befestigung von Winkelführungsplatten 25, 26 benutzt. Im montierten Zustand sind die Winkelführungsplatten in Schienenlängsrichtung zueinander versetzt. Die Länge der Winkelführungsplatten 25, 26 ist geringer als diejenige der Winkelführungsplatten 23, 24.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Betonschwelle 18 werden in übereinstimmung mit dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die Dübel 19, 22 zur Befestigung der
Winkelführungsplatten 27, 28 benutzt. Die Winkelführungsplatten 27, 28 sind unterschiedlich breit, sodass die Schiene im Vergleich zu der Anordnung von Fig.
4 in Längsrichtung der Betonschwelle 18 versetzt ist. Die genaue Regulierung der
Schienenposition erfolgt durch die Wahl geeigneter Winkelführungsplatten 27, 28.
Der Abstand zwischen den beiden jeweils gegenüberliegenden
Winkelführungsplatten ist dabei so gewählt, dass er näherungsweise der Breite des Schienenfußes entspricht.