STEIDL, Michael (540 North State Street, Apt. 4506EChicago, Illinois, 60610, US)
BÖSTERLING, Winfried (Friedhofsweg 6, Neuenrade, 58809, DE)
STEIDL, Michael (540 North State Street, Apt. 4506EChicago, Illinois, 60610, US)
| P A T E N T AN S P R ü C H E
1. System zum Befestigen einer Schiene (2) auf einem Untergrund (3), mit einer Basisplatte (4), in die ein Mittelabschnitt (5) eingeformt ist, dessen Breite an die Breite des Schienenfußes der zu befestigenden Schiene (2) angepasst ist, mit mindestens einem Befestigungselement (39,40,43,44) zum Verbinden der Basisplatte (4) mit dem Untergrund und mit mindestens einem zum Niederhalten der Schiene (2) auf der Basisplatte (4) vorgesehenen Spannelement (20,21), wobei in die Basisplatte (4) eine von dessen der Schiene (2) zugeordneten Oberseite (7) ausgehende zu dessen dem Untergrund (3) zugeordneten Unterseite (15) führende öffnung (13,14) eingeformt ist, deren Querschnittsform von der Kreisform abweicht, wobei das Spannelement (20,21) dazu bestimmt ist, von der Unterseite (15) der Basisplatte (4) her in die öffnung (13,14) geschoben zu werden und einen Schaft (24), einen an den Schaft (24) angeformten Kopf (22), dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Schaftes (24) ist, und einen zwischen Kopf (22) und Schaft (24) ausgebildeten übergangsabschnitt (23) aufweist, dessen Querschnittsform und Abmessungen so an die Form und Abmessungen der öffnung (13,14) der Basisplatte (4) angepasst ist, dass der übergangsabschnitt (23) im in die öffnung (13,14) sitzenden Zustand durch Formschluss verdrehgesichert in der öffnung (13,14) sitzt, und wobei ein Federelement (45,46) vorgesehen ist, das mit Hilfe des Spannelements
(20,21) gegen die Basisplatte (4) verspannbar ist und mindestens einen Federarm (48,49) besitzt, der bei gegen die Basisplatte (4) verspanntem Federelement (45,46) eine federnd elastische Niederhaltekraft auf den Schienenfuß (18) ausübt, 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 eine auf die Basisplatte (4) auflegbare Führungsplatte (27,28) vorgesehen ist, die eine Ausnehmung (29), durch welche der Schaft (24) des Spannelements (20,21) steckbar ist, und an ihrer freien, von ihrer der Basisplatte (4) zugeordneten Unterseite (15) abgewandten Oberseite ein Formelement (33) zum Führen mindestens eines gegen die Basisplatte (4) abgestützten Abschnitts (50,51) des Federelements (45,46) aufweist und d a s s an einem Abschnitt (31) der Führungsplatte (27,28) zwei beabstandet voneinander angeordnete Vorsprünge
(34) ausgebildet sind, die dazu bestimmt sind, eines der zum Verbinden der Basisplatte (4) mit dem Untergrund (3) bestimmten Befestigungselemente
(43,44) seitlich zu umgreifen.
2. System 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 öffnung (13,14) der Basisplatte (4) auf der dem Untergrund (3) zugeordneten Unterseite (15) der Basisplatte (4) in einer Einsenkung (16,17) mündet, deren Querschnittsform und Abmessungen derart an die Form des Kopfes (22) des Spannelements (20,21) angepasst sind, dass der Kopf (22) des Spannelements (20,21) bei von der Unterseite (15) her in die jeweilige öffnung der Basisplatte (4) eingeschobenem Spannelement (20,21) in der Einsenkung (16,17) sitzt.
3. System nach Anspruch 2, 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 Tiefe der Einsenkung (16,17) derart bemessen ist, dass der Kopf
(22) im fertig montierten Zustand des Systems (1) vollständig in der Einsenkung (16,17) sitzt.
4. System 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 der übergangsabschnitt (23) des Spannelements (20,21) eine Querschnittsform mit mindestens einer ausgeprägten Ecke aufweist.
5. System nach Anspruch 4, 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 der übergangsabschnitt (23) des Spannelements (20,21) einen viereckigen Querschnitt aufweist.
6. System 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 der Kopf (22) des Spannelements (20,21) in Richtung des übergangsabschnitts (23) zulaufend ausgebildet ist.
7. System 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 ausgehend von seinem freien Ende in den Schaft (24) des Spannelements (20,21) ein Außengewinde (26) eingeformt ist und d a s s zum Spannen des Federelements (45,46) eine auf das Außengewinde (26) aufschraubbare Mutter (52,53) vorgesehen ist.
8. System 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 auf der Oberseite (7) der Basisplatte (4) angrenzend zum Mittelabschnitt (5) angeordnete Rippenabsätze (10,11) geformt sind.
9. System 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 auf der Unterseite der Führungsplatte (27,28) ein Vorsprung (37,38) ausgeformt ist, über die die Führungsplatte (27,28) im fertig montierten Zustand des Systems (1) auf einem der Rippenabsätze (10,11) abgestützt ist.
10. System 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 Ausnehmung (29) der Führungsplatte (27,28) als vom Material der Führungsplatte (27,28) umgebene öffnung ausgebildet ist.
11. System 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 Basisplatte (4) öffnungen (41,42) zum Durchführen der jeweils zum Verbinden der Basisplatte (4) mit dem Untergrund (3) vorgesehenen Befestigungselemente (39,40,43,44) aufweist.
12. System nach Anspruch 11, 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 Mittelpunkte (Ml, M2) der dem Spannelement (20,21) zugeordneten öffnung (13,14) und einer einem der Befestigungselemente (39,40) zugeordneten öffnung (41,42) gemeinsam auf einer Geraden (X) angeordnet sind, die quer zur Längsrichtung (L) der zu befestigenden Schiene (2) ausgerichtet ist.
13. System nach Anspruch 12, 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 eine einem zweiten Befestigungselement (43,44) zugeordnete öffnung in die Basisplatte (4) eingeformt ist und d a s s der Mittelpunkt (M3) dieser öffnung auf einer parallel zur Längsrichtung (L) der zu befestigenden Schiene (2) verlaufenden Geraden (Y) angeordnet ist, die die Verbindungsgerade (X) zwischen den Mittelpunkten (Ml, M2) der öffnung für das erste Befestigungselement (39,40) und der öffnung
(13,14) des Spannelements (20,21) in einem zwischen diesen beiden Mittelpunkten (Ml, M2) liegenden Punkt schneidet .
14. System 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 in die beidseits an den Mittelabschnitt (5) angrenzenden Seitenabschnitte (8,9) der Basisplatte (4) jeweils mindestens eine öffnung (13,14) für ein Spannelement (20,21) und eine öffnung (41,42) für ein Befestigungselement (39,40) eingeformt sind.
15. System nach Anspruch 14, 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 öffnungen (13,14,41,42) der beiden Seitenabschnitte (8,9) punktsymmetrisch angeordnet sind.
16. System 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 Befestigungselemente (39,40,43,44) Schrauben sind.
17. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, 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 Befestigungselemente Nägel sind. |
System zum Befestigen einer Schiene
Die Erfindung betrifft ein System zum Befestigen einer Schiene auf einem Untergrund, mit einer Basisplatte, in die ein Mittelabschnitt eingeformt ist, dessen Breite an die Breite des Schienenfußes der zu befestigenden Schiene angepasst ist, mit mindestens einem Befestigungselement zum Verbinden der Basisplatte mit dem Untergrund und mit mindestens einem zum Niederhalten der Schiene auf der Basisplatte vorgesehenen Spannelement. In die Basisplatte ist dabei eine von dessen der Schiene zugeordneten Oberseite ausgehende zu dessen dem Untergrund zugeordneten Unterseite führende öffnung eingeformt, deren Querschnittsform von der Kreisform abweicht. Gleichzeitig ist das Spannelement dazu bestimmt, von der Unterseite der Basisplatte her in die öffnung geschoben zu werden und weist einen Schaft, einen an den Schaft angeformten Kopf, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Schaftes ist, und einen zwischen Kopf und Schaft ausgebildeten übergangsabschnitt auf, dessen Querschnittsform und Abmessungen so an die Form und Abmessungen der öffnung der Basisplatte angepasst sind, dass der übergangsabschnitt im in die öffnung sitzenden Zustand durch Formschluss verdrehgesichert in der öffnung sitzt. Schließlich umfasst das System auch noch ein Federelement, das mit Hilfe des Spannelements gegen die Basisplatte verspannbar ist und mindestens einen Federarm
besitzt, der bei gegen die Basisplatte verspanntem Federelement eine federnd elastische Niederhaltekraft auf den Schienenfuß ausübt.
Ein System der voranstehend angegebenen Art ist aus der DE 35 07 310 Al bekannt. Solche Systeme werden insbesondere benutzt, um auf einfache Weise Schienen auf einer Holzschwelle zu befestigen. Der in der Regel als Warmwalz- oder Schmiedeerzeugnis aus einem Stahl hergestellten Basisplatte kommt dabei die Aufgabe zu, die beim überfahren des durch ein solches System gebildeten Befestigungspunkts durch ein Schienenfahrzeug auftretenden Lasten gleichmäßig auf die Schwelle zu übertragen.
Um eine schnelle und gleichzeitig besonders einfache Montage zu gewährleisten, werden die Basisplatten bei Montage auf einer Holzschwelle üblicherweise mit Nägeln befestigt. Auch die Befestigung der Schiene auf der Basisplatte erfolgt in der Regel mit Nägeln, die durch entsprechende in der Basisplatte eingeformte öffnungen geschlagen werden. Der Nagelkopf weist dabei einen seitlich gegenüber seinem Schaft vorstehenden Abschnitt auf. Beim Einschlagen in die Holzschwelle wird der Nagelkopf so ausgerichtet, dass er im voll eingeschlagenen Zustand auf dem Schienenfuß aufliegt und die Schiene niederhält.
Befestigungssysteme der voranstehend erläuterten Art erfüllen ihren Zweck in Gleisanlagen, die vom Zugverkehr mit vergleichbar niedriger Geschwindigkeit befahren werden. Den Anforderungen eines modernen
Hochgeschwindigkeitsverkehrs sind sie jedoch nicht gewachsen .
Befestigungssysteme, die in der Lage sind, die bei einem schnellen Zugverkehr auftretenden dynamischen Belastungen sicher aufzunehmen, sind in großer Zahl bekannt. Ein typisches Beispiel für ein solches System wird von der Anmelderin unter der Bezeichnung "System KS" angeboten. Informationen und eine Einbauanleitung zu diesem System sind unter der URL "www.vossloh--fastening-systems.de" erhältlich.
Das System KS weist eine aus Stahl gefertigte Basisplatte auf, die in der Fachsprache auch "Rippenplatte" genannt wird. Die Basisplatte besitzt einen Mittelabschnitt, der seitlich durch jeweils eine Rippe begrenzt wird. Der Abstand der Rippen entspricht dabei der Breite des Schienenfußes der zu befestigenden Schiene. Von ihrer freien Oberseite her ist in die Rippen jeweils eine öffnung eingeformt, in der ein Schraubenbolzen sitzt, dessen Gewindeabschnitt von der Oberseite der jeweiligen Rippe wegzeigt. Zusätzlich sind in die Basisplatte Durchgangsöffnungen eingeformt, durch die als Befestigungselemente dienende Schrauben in den jeweiligen Untergrund geschraubt werden können.
Die für den sicheren Halt der Schiene erforderlichen Haltekräfte werden beim System KS mittels W-förmiger Spannklemmen erzeugt, von denen jeweils eine auf einer der Rippen montiert wird. Der schlaufenförmige Mittelabschnitt der Spannklemmen wird dabei um den Gewindeabschnitt des in die jeweilige Rippe eingesetzten Schraubenbolzens gelegt und mittels einer auf den
Schraubenbolzen aufgeschraubten Mutter gegen die Basisplatte verspannt. Dabei stützen sich die Federarme der Spannklemme mit ihren freien Enden auf dem Schienenfuß ab und halten so die Schiene federnd elastisch nieder. Der auf diese Weise bewerkstelligte federnd elastische Halt der Schiene hat den Vorteil, dass die Befestigung eine definierte Nachgiebigkeit besitzt. Diese stellt sicher, dass die Schiene auch unter Einwirkung von hohen dynamischen Kräften nicht übermäßig belastet wird.
Beim eingangs angegebenen, aus der DE 35 07 310 Al bekannten Stand der Technik sitzt das jeweilige W-förmige Federelement direkt auf der Grundplatte. In diese ist dazu eine Rinne eingeformt, die sich parallel zur jeweils zu montierenden Schiene erstreckt. Im fertig montierten Zustand sitzt das Federelement mit seinen von der Schiene abgewandt-en, zwischen seiner Mittelschlaufe und seinen Federarmen angeordneten Umkehrabschnitten in dieser Rinne. Abgesehen davon, dass bei diesem Stand der Technik die Grundplatte vergleichbar komplex geformt sein muss, besteht bei diesem bekannten System das Problem, dass sich das Federelement bei der Montage leicht verdrehen kann. Dies erweist sich insbesondere dann als problematisch, wenn die Montage automatisch von Maschinen durchgeführt werden soll, die an mehreren Stellen gleichzeitig die Montage vornehmen.
Die Aufgabe der Erfindung bestand vor diesem Hintergrund darin, unter Beibehaltung der Grundgestaltung der bei ihm vorgesehenen, einfach gestalteten Basisplatte mit einfachen Mitteln ein Befestigungssystem zu schaffen, das bei günstigen Herstellkosten und einfacher Montage eine
modernen Anforderungen genügende Befestigung von Schienen ermöglicht .
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein gemäß Anspruch 1 ausgebildetes System zum Befestigen einer Schiene gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Systems sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Befestigungssystem umfasst in übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik eine Basisplatte. Diese Basisplatte weist einen Mittelabschnitt auf, dessen Grundfläche gegenüber der Oberfläche der übrigen Abschnitte der Basisplatte abgesenkt ist. Die quer zur Längsrichtung der zu befestigenden Schiene gemessene Breite des Mittelabschnitts ist dabei an die Breite des Schienenfußes der zu befestigenden Schiene angepasst. Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße System ebenfalls mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik mindestens ein Befestigungselement, das zum Verbinden der Basisplatte mit dem Untergrund bestimmt ist, sowie mindestens ein zum Niederhalten der Schiene auf der Basisplatte vorgesehenes Spannelement.
Um die voranstehend aufgezählten, in der Praxis bereits vielfach bewährten Grundkomponenten weiterhin nutzen zu können und gleichzeitig eine Befestigung der Schiene zu ermöglichen, die ohne weiteres in der Lage ist, die bei einem modernen Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr auftretenden Belastungen aufzunehmen, schlägt die Erfindung vor, in die Basisplatte eine von dessen der Schiene zugeordneten Oberseite ausgehende zu dessen dem
Untergrund zugeordneten Unterseite führende öffnung einzuformen, deren Querschnittsform von der Kreisform abweicht .
Gemäß der Erfindung soll das Spannelement durch diese öffnung geführt werden, und zwar ausgehend von der dem festen Untergrund zugeordneten Unterseite der Basisplatte her. Das Spannelement weist nach Art einer Maschinenschraube einen Schaft, einen an den Schaft angeformten Kopf, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Schaftes ist, und einen zwischen Kopf und Schaft ausgebildeten übergangsabschnitt auf. Entscheidend ist, dass die Querschnittsform und Abmessungen dieses übergangsabschnitts so an die Form und Abmessungen der öffnung der Basisplatte angepasst ist, dass der übergangsabschnitt im in die öffnung eingeführten Zustand durch Formschluss verdrehgesichert in der öffnung sitzt. Auf diese Weise wird erreicht, dass der durch die öffnung geführte Schaft des Befestigungselements frei und verdrehsicher über die freie Oberseite der Basisplatte hinaussteht und so zum Verspannen eines Federelements gegen die Basisplatte genutzt werden kann.
Dieses Federelement kann dabei in an sich bekannter Weise gestaltet sein. Es besitzt dementsprechend einen Federarm, der bei gegen die Basisplatte verspanntem Federelement eine federnd elastische Niederhaltekraft auf den Schienenfuß ausübt. Zu diesem Zweck kann der Federarm in an sich bekannter Weise mit seinem freien Endabschnitt auf den Fuß der zu befestigenden Schiene drücken.
Gleichzeitig wird dadurch, dass eine auf die Basisplatte auflegbare Führungsplatte vorgesehen ist, die eine
Ausnehmung, durch welche der Schaft des Spannelements steckbar ist, und an ihrer freien, von ihrer der Basisplatte zugeordneten Unterseite abgewandten Oberseite ein Formelement zum Führen mindestens eines auf der Basisplatte abgestützten Abschnitts des Federelements aufweist, die Möglichkeit geschaffen, an sich bekannte und in der Praxis vielfach bewährte Federelemente auch in einem erfindungsgemäßen System zu verwenden. Die so geformte Führungsplatte kann dazu genutzt werden, das Federelement so abzustützen, dass es seine Grundform auch im verformten Zustand weitestgehend beibehält und so maximale Haltekräfte über seine Federarme auf die Schiene übertragen kann.
Indem dabei erfindungsgemäß an einem Abschnitt der Führungsplatte zwei beabstandet voneinander angeordnete Vorsprünge ausgebildet sind, die dazu bestimmt sind, eines der zum Verbinden der Basisplatte mit dem Untergrund bestimmten Befestigungselemente seitlich zu umgreifen, wird auf denkbar einfache Weise eine Verdrehsicherung der Führungsplatte erreicht, ohne dass es dazu aufwändig zu erzeugender Formelemente an der Basisplatte oder zusätzlicher Befestigungsteile bedarf.
Die Erfindung stellt somit ein Befestigungssystem zur Verfügung, welches es nicht nur erlaubt, die aus dem Stand der Technik bereits bekannte, in der Praxis bewährte Basisplatte weiter zu nutzen, sondern es darüber hinaus auch ermöglicht, für die federnd elastische
Abstützung der Schiene ein ebenfalls bekanntes Federelement zu verwenden. Dabei erfolgt die Befestigung der Schiene in einer Weise, die sicherstellt, dass die Schiene den auch im Hochlastbetrieb auftretenden Kräften mit einer Elastizität nachgeben kann, durch die sichergestellt ist, dass die Schiene auch bei langem Einsatz einem deutlich gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Verschleiß unterliegt.
Bei einem erfindungsgemäßen System ist das Spannelement gegen Verlieren dadurch gesichert, dass es von der Unterseite her in die öffnung der Basisplatte eingeführt wird und der Kopf, dessen Durchmesser zumindest abschnittsweise größer ist als der Durchmesser des übergangsabschnitts, sich an der Unterseite der Basisplatte abstützt. Bei fertig montiertem Befestigungssystem, d. h. bei auf den Untergrund aufgesetzter Basisplatte, deckt folglich der Untergrund den Schraubenkopf ab. Um dabei sicherzustellen, dass der Schraubenkopf eine ganzflächige Auflage der Basisplatte auf dem Untergrund nicht behindert, kann in den Untergrund eine entsprechend ausgebildete Vertiefung eingeformt sein. Im Hinblick auf die Möglichkeit einer Vormontage besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die dem Spannelement zugeordnete öffnung auf der dem Untergrund zugeordneten Unterseite der Basisplatte in einer Einsenkung mündet, deren Querschnittsform und Abmessungen derart an die Form des Kopfes des Spannelements angepasst sind, dass der Kopf des Spannelements bei von der Unterseite her in die jeweilige öffnung der Basisplatte eingeschobenem Spannelement in der Einsenkung sitzt. Die Tiefe der Einsenkung ist dabei vorzugsweise so bemessen, dass der Kopf des Spannelements
im fertig montierten Zustand des Systems vollständig in der Einsenkung sitzt.
Der das Spannelement gegen eine Verdrehung sichernde Formschluss kann dadurch gebildet sein, dass der übergangsabschnitt des Spannelements eine Querschnittsform mit mindestens einer ausgeprägten Ecke aufweist. Fertigungstechnisch besonders einfach lässt sich dies beispielsweise dann verwirklichen, wenn der übergangsabschnitt des Spannelements einen viereckigen Querschnitt besitzt.
Im Fall, dass das erfindungsgemäße System vormontiert an der Baustelle angeliefert werden soll, kann es günstig sein, wenn der formschlüssige Sitz des
übergangsabschnitts in der dem Spannelement zugeordneten öffnung mit einem Kraftschluss überlagert wird. Ein solcher Kraftschluss kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der Durchmesser der betreffenden öffnung ein leichtes Untermaß gegenüber dem übergangsabschnitt des Spannmittels hat.
Die Selbstzentrierung des Spannmittels in der Einsenkung kann dadurch unterstützt werden, dass der Kopf des Spannelements in Richtung des übergangsabschnitts schräg zulaufend ausgebildet ist.
Eine besonders einfache Möglichkeit der Verspannung des Federelements auf der Basisplatte ergibt sich dann, wenn ausgehend von seinem freien Ende in den Schaft des Spannelements ein Außengewinde eingeformt ist und zum Spannen des Federelements eine auf das Außengewinde aufschraubbare Mutter vorgesehen ist.
üblicherweise weisen die bekannten Basisplatten auf ihrer Oberseite Rippenabsätze auf, die angrenzend zum Mittelabschnitt angeordnet sind und parallel zur Längsrichtung der zu befestigenden Schiene verlaufen. Diese Rippenabsätze verhindern, dass die Schiene sich beim überfahren in Folge von auftretenden Querkräften aus dem abgesenkten Mittelabschnitt herausbewegt. Die Form des übergangs zwischen dem jeweiligen Rippenabsatz und dem sich seitlich auf der vom Mittelabschnitt abgewandten Seite daran anschließenden Seitenabschnitt der Basisplatte ist in der Regel nicht eindeutig gestaltet und unterliegt hohen Fertigungsungenauigkeiten. So kann sie kehlenartig, stufenartig oder in anderer Weise ausgebildet sein.
Um dennoch auch bei mit Rippenabsätzen versehenen Basisplatten eine lagesichere und dauerhaft konstante Abstützung der Führungsplatte zu sichern, ist gemäß einer weiteren besonders praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung auf der Unterseite der Führungsplatte ein insbesondere stegartiger Vorsprung ausgeformt, über den die Führungsplatte im fertig montierten Zustand des Systems auf den jeweiligen Rippenabsätzen abgestützt ist. In Folge ihrer Abstützung über den Steg ist die Kontaktfläche zwischen der Führungsplatte und des jeweiligen Rippeabsatzes auf ein Minimum reduziert. Durch den gezielten Verzicht auf eine vollflächige Abstützung der Führungsplatte haben die Rippenform und die Form ihres übergangs zum angrenzenden Seitenabschnitt dementsprechend keinen Einfluss auf die Position, die die Führungsplatte einnimmt.
Eine besonders sichere und einfache Positionierung der Führungsplatte kann dadurch gewährleistet werden, dass erfindungsgemäß die Ausnehmung der Führungsplatte als vorn Material der Führungsplatte umgebene öffnung ausgebildet ist.
Auch die erfindungsgemäß eingesetzte und gestaltete Basisplatte kann wie die bekannten Basisplatten der eingangs angegebenen Art öffnungen zum Durchführen der jeweils zum Verbinden der Basisplatte mit dem Untergrund vorgesehenen Befestigungselemente besitzen. Um einerseits sicherzustellen, dass die Verbindung zwischen dem Untergrund und der Basisplatte an einer besonders günstigen Position erfolgt, und andererseits das jeweilige Befestigungselement zum Fixieren der Lage der Führungsplatte nutzen zu können, ist es dabei zweckmäßig, wenn die Mittelpunkte der dem Spannelement zugeordneten öffnung und einer einem der Befestigungselemente zugeordneten öffnung gemeinsam auf einer Geraden angeordnet sind, die quer zur Längsrichtung der zu befestigenden Schiene ausgerichtet ist.
Ist ein zweites Befestigungselement zum Befestigen der Basisplatte auf dem festen Untergrund erforderlich, so kann auch für dieses Element eine öffnung in die Basisplatte eingeformt sein. Gerade dann, wenn der feste Untergrund durch eine aus Holz oder einem ähnlich faserig aufgebauten Material besteht, kann die Gefahr einer Aufspaltung der Schwelle durch den vom jeweiligen Befestigungselement im eingeschraubten ausgeübten Druck dadurch vermindert werden, dass der Mittelpunkt der für das zweite Befestigungselement vorgesehenen öffnung auf einer parallel zur Längsrichtung der zu befestigenden
Schiene verlaufenden Geraden angeordnet ist, die die Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der öffnung für das erste Befestigungselement und der öffnung des Spannelements in einem zwischen diesen beiden Mittelpunkten liegenden Punkt schneidet.
Typischerweise ist auch bei erfindungsgemäßen Befestigungssystemen wie beim Stand der Technik die Schiene jeweils beidseits durch entsprechende Spannelemente gehalten. Dementsprechend wird auch bei einem erfindungsgemäßen System regelmäßig in die beidseits an den Mittelabschnitt angrenzenden Seitenabschnitte der Basisplatte jeweils mindestens eine öffnung für ein Spannelement und eine öffnung für ein Befestigungselement eingeformt sein. Sofern dabei die in die Basisplatte erfindungsgemäß eingeformten öffnungen zur Breitenmitte der Basisplatte angeordnet sind, ist es zur Vereinfachung einer lagerichtigen Montage sinnvoll, die öffnungen der beiden Abschnitte punktsymmetrisch anzuordnen.
Grundsätzlich ist es möglich, auch zur Verbindung der in einem erfindungsgemäßen System eingesetzten Basisplatte Nägel oder andere durch Schlageinwirkung in den jeweiligen festen Untergrund treibbare Befestigungselemente zu verwenden. Besonders betriebssichere Befestigungen ergeben sich jedoch dann, wenn die Befestigungselemente Schrauben sind. Falls der feste Untergrund durch hölzerne Schwellen gebildet ist, können diese Schrauben entweder als selbstschneidende Schrauben ausgebildet sein oder in entsprechend vorgeformte öffnungen eingeschraubt werden. Im Fall, dass das erfindungsgemäße System zur Befestigung einer Schiene
auf einer durch Betonschwellen oder -platten gebildeten Untergrund vorsehen ist, können in diesen Untergrund in an sich ebenfalls bekannter Weise Dübel eingesetzt werden, in die dann die erfindungsgemäß vorgesehenen Befestigungsschrauben geschraubt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein System zum Befestigen einer Schiene auf einer Holzschwelle in einem Querschnitt;
Fig. 2 das System gemäß Fig. 1 in Draufsicht;
Fig. 3 eine in dem in den Figuren 1 und 2 verwendetes Spannelement in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 4 eine in dem in den Figuren 1 und 2 verwendete Führungsplatte in Draufsicht;
Fig. 5 die Führungsplatte in einem Längsschnitt.
Das System 1 zum Befestigen einer Schiene 2 auf einer Holzschwelle 3 umfasst eine konventionell geformte Basisplatte 4, in die ein sich über die gesamte Breite B der Basisplatte 4 erstreckender Mittelabschnitt 5 eingeformt ist.
Die Grundfläche 6 des Mittelabschnitts 5 ist gegenüber der angrenzenden freien Oberfläche 7 der beidseits an den Mittelabschnitt 5 angrenzenden Seitenabschnitte 8,9 der Basisplatte 4 abgesenkt, so dass der Mittelabschnitt 5
seitlich durch sich ebenfalls über die gesamte Breite B der Basisplatte 4 in Längsrichtung L der Schiene 2 erstreckende Rippenabsätze 10,11 begrenzt ist.
Die Rippenabsätze 10,11 gehen in einem kehlenartigen übergang 12 in den auf der vom Mittelabschnitt 5 abgewandten Seite an sie angrenzenden Bereich der Seitenabschnitte 8,9 über. Der übergang 12 weist dabei keine definierte Form auf und kann von Basisplatte zu Basisplatte unterschiedlich ausfallen.
In die Seitenabschnitte 8,9 der Basisplatte 4 ist jeweils eine erste öffnung 13,14 eingeformt, die in naher Nachbarschaft zum jeweiligen Rippenabsatz 10,11 angeordnet ist. Die öffnungen 13,14 führen dabei von der Oberseite 7 der Seitenabschnitte 8,9 zur der Schwelle 3 zugeordneten Unterseite 15 der Basisplatte 4.
In Richtung der Unterseite 15 der Basisplatte 4 münden die öffnungen 13,14 jeweils in einer von der Unterseite 15 her in die Basisplatte 4 eingeformte Einsenkungen 16,17. Die Innenflächen der Einsenkungen 16,17 laufen dabei in Richtung der jeweiligen öffnung 13,14 konisch aufeinander zu.
Die öffnungen 13,14 weisen jeweils eine quadratische Querschnittsform auf, bei der eine Ecke nächst dem jeweiligen Rippenabsatz 10,11 positioniert ist, so dass die auf diesen Rippenabsatz 10,11 zulaufenden Seitenflächen der jeweiligen öffnung 13,14 unter einem Winkel von ca. 45° gegenüber der dem Schienenfuß 18 zugeordneten jeweiligen Anlagefläche 19 der Rippenabsätze 10,11 ausgerichtet sind.
In jeder der öffnungen 13,14 sitzt jeweils ein nach Art einer Schraube ausgebildetes Spannelement 20,21. Die Spannelemente weisen jeweils einen Schaft 22, einen sich an den Schaft 22 anschließenden übergangsabschnitt 23 und einen an den übergangsabschnitt 23 angeformten Kopf 24 auf. Der Kopf 24 weist einen in Draufsicht kreisrunden Querschnitt auf, dessen Durchmesser größer als der größte Durchmesser des übergangsabschnitts 23 ist. Dessen größter Durchmesser ist wiederum größer als der Durchmesser des im Querschnitt ebenfalls kreisrunden Schafts 22.
Die ümfangsflache des Kopfs 24 der Spannelemente 20,21 läuft in Richtung des übergangs 23 mit einer Steigung spitz zu, die an die Steigung der Innenflächen der Einsenkungen 16,17 angepasst ist. Gleichzeitig ist die Tiefe der Einsenkungen an die Höhe des Kopfes 24 der Spannelemente 20,21 angepasst, so dass die Köpfe 24 jeweils mit ihrer Kopfseite 25 bei vollständig in die jeweilige öffnung 13,14 eingeschobenem Spannelement 20,21 flächenbündig zur Unterseite 15 der Basisplatte 4 ausgerichtet sind.
Die Form und Abmessungen des Querschnitts des übergangsabschnitts 23 der Spannelemente 20,21 sind an die Form und die Abmessungen der öffnungen 13,14 so angepasst, dass das jeweilige Spannelement 20,21 mit leichtem Spiel in die zugeordnete öffnung 13,14 eingeschoben werden kann und im vollständig in die öffnung 13,14 eingeschobenem Zustand durch Formschluss bezüglich einer Drehung um die Längsachse des jeweiligen Spannelements 20,21 verdrehsicher gehalten ist.
In den Schaft 22 ist ausgehend von dessen freien Ende ein Außengewinde 26 eingeformt.
Auf die Oberseite 7 der Seitenabschnitte 8,9 ist jeweils eine Führungsplatte 27,28 aufgelegt. Die Führungsplatten 27,28 sind aus einem Kunststoff hergestellt und weisen jeweils eine als vom Material der jeweiligen Führungsplatte 27,28 umgebene Durchgangsöffnung ausgebildete Ausnehmung 29 auf. Im montierten, in den Figuren 1 und 2 dargestellten Zustand ist der Schaft 22 des jeweiligen Spannelements 20,21 durch diese Ausnehmung 29 geführt.
Die Ausnehmung 29 ist in einen ersten Abschnitt 30 der Führungsplatten 27,28 eingeformt, der in einen zweiten Abschnitt 31 übergeht und breiter ausgebildet ist als der erste Abschnitt 30. Die ebene freie Stirnseite 32 des ersten Abschnitts 30 der Führungsplatten 27,28 ist dem Schienenfuß 8 zugeordnet.
In die Oberseite des zweiten Abschnitts 31 ist angrenzend an den ersten Abschnitt 30 der Führungsplatten 27,28 ein rinnenartig vertieftes Formelement 33 eingeformt. Zusätzlich sind am zweiten Abschnitt 31 zwei von der Stirnseite 32 diametral wegweisende Vorsprünge 34 ausgebildet, die U-förmig eine Ausnehmung 35 seitlich umgreifen.
An der Unterseite 36 der Führungsplatten 27,28 ist im Bereich des ersten Abschnitts 30 ein stegartiger Vorsprung 37 ausgebildet, der sich parallel zur Stirnfläche 32 erstreckt und die öffnung 9 schneidet.
Eine weiterer sich ebenfalls parallel zur Stirnfläche 32 erstreckender stegartiger Vorsprung 38 ist im Bereich des zweiten Abschnitts 31 der Führungsplatten 27,28 unterhalb des Formelements 33 geformt.
Im montierten, in den Figuren 1 und 2 gezeigten Zustand stützen sich die Führungsplatten 27,28 über ihre stegartigen Vorsprünge 37,38 auf der Oberseite 7 der Basisplatte 4 ab. Der Vorsprung 37 liegt dabei auf dem der jeweiligen Führungsplatte 27,28 zugeordneten Rippenabsatz 10,11 auf. Auf diese Weise wird der jeweilige übergang 12 überbrückt, so dass die jeweilige Führungsplatte 27,28 unabhängig von der Form des übergangs stets lagesicher auf der Basisplatte 4 liegt.
Im montierten Zustand sitzt in der Ausnehmung 35 der Führungsplatten 27,28 ein als Schraube ausgebildetes Befestigungselement 39,40 mit seinem Schraubenkopf 41. Die Befestigungselemente 39,40 sind jeweils durch eine weitere in die Basisplatte 4 eingeformte öffnung 41,42 in die Holzschwelle 3 geschraubt. Der Mittelpunkt Ml der öffnungen 41,42 liegt dabei auf einer Geraden X, die durch den Mittelpunkt M2 der ihr jeweils zugeordneten öffnung 13,14 verläuft und in Draufsicht (Fig. 2) quer zur Längsrichtung L der zu befestigenden Schiene 2 ausgerichtet ist.
Die öffnungen 13,41 des Seitenabschnitts 8 und die öffnungen 14,42 des Seitenabschnitts 9 sind jeweils in der einen Hälfte des jeweiligen Seitenabschnitts 8,9 angeordnet. Zusätzlich zu der Befestigung durch die Befestigungselemente 39,40 sind die jeweiligen Seitenabschnitte 8,9 jeweils über ein weiteres ebenfalls
schraubenförmiges Befestigungselement 43,44 mit der Holzschwelle 3 verbunden. Die zusätzlichen Befestigungselemente 43,44 sind dabei jeweils durch eine hier nicht sichtbare öffnung geführt, die in der jeweils anderen Hälfte der Seitenabschnitte 8,9 ausgebildet ist. Der Mittelpunkt M3 dieser öffnung liegt dabei auf einer Geraden Y, die senkrecht zur Geraden ä ausgerichtet ist und in Draufsicht gesehen (Fig. 2) diese zwischen den Mittelpunkten Ml, M2 schneidet. Durch diese Anordnung ist das Risiko einer Spaltung der Holzschwelle 3 durch die von den Befestigungselementen 39,40,43,44 ausgeübten Kräfte auf ein Minimum reduziert.
Die öffnungen 13,41 mit der öffnung für das zusätzliche Befestigungselement 43 des Seitenabschnitts 8 sind punktsymmetrisch zu den öffnungen 14,42 mit der öffnung für das zusätzliche Befestigungselement 44 des Seitenabschnitts 9 positioniert.
Auf den Führungsplatten 27,28 ist jeweils ein Federelement 45,46 abgestützt, bei dem es sich um eine handelsübliche, W~förmig geformte Spannklemme handelt. Die Federelemente 45,46 sind dabei so ausgerichtet, dass ihre Mittelschlaufe 47 um den Schaft 22 des ihnen jeweils zugeordneten Spannelements 20,21 geführt ist und die übergangsbereiche von der Mittelschlaufe 47 zu den daran angeformten Federarmen 48,49 führenden Abschnitte 50,51 in dem rinnenförmigen Formelement 33 der jeweiligen Führungsplatte 27,28 sitzen. Im fertig montierten Zustand (in Fig. 1,2 rechts dargestellt) liegen die Federarme 48,49 der Federelemente 45,46 mit ihren freien Enden auf dem Schienenfuß 18 auf und belasten ihn federnd elastisch mit der erforderlichen Niederhaltekraft. Im vormontierten
Zustand (in Fig. 1,2 links dargestellt) ist das jeweilige Federelement 45,46 soweit weg vom Mittelabschnitt 5 geschoben, dass das Ende der Federarme 48,49 auf dem jeweiligen Rippenabsatz 10,11 liegt und die Schiene 2 ungehindert in den Mittelabschnitt 5 gesetzt werden kann.
Die Verspannung der Federelemente 45,46 gegen die Basisplatte 4 erfolgt dabei über jeweils eine Mutter 52,53, die auf den Schaft 24 des jeweiligen Spannelements 20,21 aufgeschraubt wird.
BEZUGSZξICHEN
1 System zum Befestigen der Schiene 2
2 Schiene
3 Holzschwelle
4 Basisplatte
5 Mittelabschnitt der Basisplatte 4
6 Grundfläche des Mittelabschnitts 5
7 Oberfläche der Seitenabschnitte 8,9 8,9 Seitenabschnitte
10,11 Rippenabsätze
12 übergang
13,14 öffnungen der Basisplatte 4
15 Unterseite der Basisplatte 4
16,17 Einsenkungen
18 Schienenfuß
19 Anlagefläche 20,21 Spannelemente
22 Schaft der Spannelemente 20,21
23 übergangsabschnitt der Spannelemente 20,21
24 Kopf der Spannelemente 20,21
25 freie Kopfseite des Spannelements 20,21
26 Außengewinde des Schafts 24 27,28 Führungsplatten
29 Ausnehmung der Führungsplatten 27,28
30 erster Abschnitt der Führungsplatten 27,28
31 zweiter Abschnitt der Führungsplatten 27,28
32 ebene freie Stirnseite des ersten Abschnitts 30
33 Formelement
34 Vorsprünge
35 Ausnehmung
36 Unterseite der Führungsplatten 27,28 37,38 Vorsprünge
39,40 Befestigungselemente
41,42 öffnungen der Basisplatte 4
43,44 zusätzliche Befestigungselemente
45,46 Federelemente
47 Mittelschlaufe des Federelements 45
48,49 Federarme des Federelements 45
50,51 Abschnitte des Federelements 45
52,53 Muttern
B Breite der Basisplatte 4
L Längsrichtung der Schiene 2
Ml Mittelpunkt der öffnung 42
M2 Mittelpunkt der öffnung 14
M3 Mittelpunkt der öffnung der Befestigungselemente 43,4-
X Gerade
Y Gerade
