CN111757958A

CN111757958A - 轨枕底

Info

Publication number: CN111757958A
Application number: CN201980013575.8A
Authority: CN
Inventors: A·奥古斯汀
Original assignee: Getzner Werkstoffe Holding GmbH
Current assignee: Getzner Werkstoffe Holding GmbH
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2020-10-09
Also published as: EP3752674A1; EP3752674B1; AT520879B1; US20210212491A1; ES2911380T3; WO2019157540A1; PT3752674T; AT520879A1; US12089761B2

Abstract

用于固定在铁路轨枕（4）的与铁轨（2）相对的底侧（3）上的轨枕底（1），其中所述轨枕底（1）具有至少一个弹性层（5），该弹性层（5）具有分布布置在其中的软木粒料的软木颗粒（6），其中所述弹性层（5）额外地具有至少一种蜂窝状合成弹性体（7）。

Description

轨枕底

本发明涉及一种用于固定在铁路轨枕的与铁轨相对的底侧的轨枕底，其中所述轨枕底具有至少一个弹性层，该弹性层具有分布布置在其中的软木粒料的软木颗粒。

轨枕底被布置或固定在支承铁轨的铁路轨枕的底侧上用于减震和保护道碴。当前，这些铁路轨枕常常由混凝土构成。为了减振，轨枕底具有至少一个弹性层。在现有技术中已知各种材料和材料混合物，以形成该弹性层。此外，使用软木粒料形式的软木颗粒用于形成轨枕底的弹性层是现有技术。为此，通常使用由软木加工产生的废料。

本发明的目的是在其性质方面，尤其是为减振，改善弹性层具有软木粒料的软木颗粒的通用轨枕底。

为此，本发明提供，所述弹性层额外地具有至少一种蜂窝状合成弹性体。

本发明注意到，软木粒料的软木颗粒具有相对高的刚性和塑性，并因此在弹性层中主要承担支承功能。然而，为了额外还改善减震所需的弹性，根据本发明，额外地使用至少一种蜂窝状合成弹性体，其优选布置在软木颗粒之间，以由此优化用于轨枕底中的弹性层的弹性性质。由此可以提供一种轨枕底，其一方面具有对于这种在铁路轨枕下减振的特殊应用而言优化的弹性性质并因此具有非常好的减振，而另一方面也提供了必要的稳定性，并且额外地也还可以成本有利地制造，因为作为软木粒料的软木颗粒可以使用来自其他软木加工的废料。此外，用本发明的轨枕底也实现了好的道碴保护。

因此，本发明的轨枕底的弹性层由软木颗粒形式的天然材料与至少一种蜂窝状合成弹性体形式的人工或合成制造的材料的混合物组成。在此，词语蜂窝状表示，该合成弹性体是具有气体或空气夹杂物的物体。也可以谈及泡沫或发泡材料。词语合成表示，该弹性体是人工制造的，即，是塑料而不是纯天然产物。弹性体是形状稳定但可弹性变形的材料，其可在拉力和/或压力负荷下弹性变形，然后在负荷结束后但又至少在很大程度上回复其原始的变形形状。因此，也可以将蜂窝状合成弹性体称为多孔的或具有气体和/或空气夹杂物的弹性塑料。由于弹性层也具有塑性性质，因此也可以将其称为弹性/塑性层。

本发明的特别优选的方案提供了，该蜂窝状合成弹性体具有聚氨酯作为弹性体的固体，或由聚氨酯组成。因此，在这种情况下，也可以谈及蜂窝状聚氨酯。替代地，该蜂窝状合成弹性体的固体也可以是苯乙烯-丁二烯橡胶或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或乙烯-丙烯-二烯橡胶或氯丁二烯橡胶或硅酮或聚异戊二烯。这些弹性体的混合物也可以用于形成弹性层的蜂窝状合成弹性体。

所述软木粒料的软木颗粒和所述至少一种蜂窝状合成弹性体有利地或多或少均匀分布地和/或作为非均相混合物布置在弹性层中。软木颗粒和蜂窝状合成弹性体通常可以用肉眼观察到。也可以谈及具有这两种物质的混杂物或混合物。

在第一实施方式中，分布布置在弹性层中的软木粒料的软木颗粒是嵌入在由蜂窝状合成弹性体构成的基质中的。因此，换言之，可以提供的是，该蜂窝状合成弹性体在弹性层中形成基质，或换言之，形成基础结构（Grundgerüst），分布布置的软木粒料的软木颗粒嵌入其中，其中该蜂窝状合成弹性体将软木颗粒彼此连接。

替代地，可以提供，所述至少一种蜂窝状合成弹性体在弹性层中也形成为分布布置的颗粒。然后，可以借助于至少一种粘合剂使这些由蜂窝状合成弹性体构成的颗粒和软木粒料的颗粒彼此连接。因此可以提供，蜂窝状合成弹性体在弹性层中形成为分散布置的由蜂窝状合成弹性体构成的颗粒，其中由蜂窝状合成弹性体构成的颗粒和软木粒料的软木颗粒借助于至少一种粘合剂彼此连接。

在所有这些实施方式中有利地提供，软木粒料的软木颗粒均匀分布布置在弹性层中。如果存在的话，这同样有利地也适用于由蜂窝状合成弹性体构成的颗粒。作为用于将软木颗粒与由蜂窝状合成弹性体构成的颗粒彼此连接的粘合剂，可以使用例如单组分聚氨酯粘合剂，例如异氰酸酯。然而，再举一个实例，其也可以是双组分聚氨酯粘合剂或其它粘合剂或这些粘合剂的混合物。但是，替代地，粘合剂本身也可以是一种蜂窝状合成弹性体，于是将由所述的或另一种蜂窝状合成弹性体构成的颗粒和软木颗粒嵌入到该弹性体中。

对于颗粒的概念要指出的是，首先应将该概念理解为是指粒料的小的单体。也可以将颗粒称为绒屑、小片、微粒等。颗粒的概念还没有说明其大小和形状。优选地，所述软木粒料的软木颗粒具有0.1 mm至10 mm，优选0.5 mm至8 mm的粒度。如果存在的话，由蜂窝状合成弹性体构成的颗粒优选具有1 mm至20mm，优选1 mm至12 mm的粒度。在本发明的意义上，通常将粒料理解为是指由大量颗粒组成的物质。因此，这些是可以通过合适的措施彼此连接的多个单个晶粒的集合。因此，在这个意义上，由蜂窝状合成弹性体构成的颗粒也可以被称为蜂窝状合成弹性体粒料。与具体的实施方式无关，该蜂窝状合成弹性体有利地具有10%至90%、优选30%至70%的孔隙率。又与各自的实施方式无关，该蜂窝状合成弹性体的密度有利地为200 kg/m³ (千克/立方米)至1000 kg/m³，优选300 kg/m³至800 kg/m³。

特别优选提供的是，该蜂窝状合成弹性体具有最高10%的所谓的压力变形后剩余。在此，压力变形后剩余是一个参数，其描述了弹性体在负载之后在多大程度上又回复到其起始形状，或者在移除负载之后还剩下多少塑性变形。压力变形后剩余可根据DIN EN ISO1856:2000+A1 :2007根据方法B来测定。

弹性层的厚度有利地为5mm (毫米)至20mm，特别优选5mm至15mm。

为了连接轨枕底与铁路轨枕，所述轨枕底有利地在轨枕底的被提供用于与铁路轨枕连接的顶侧上具有连接层。在此，其可以是本身已知的无定向纤维层（Wirrfaserschichten）或其他层，在浇注铁路轨枕时，铁路轨枕的材料、即尤其是混凝土可以进入到该层中。特别优选地，本发明的轨枕底的连接层是如本身由EP 2 946 036 B1已知的植绒层。

在轨枕底的在工作状态下朝向地基的基础侧上，轨枕底优选具有保护层。当其上放置有轨枕底的地基是道碴床时，则这尤其是有利的。通过该保护层，一方面可以改善横向位移阻力，而另一方面可以避免由于道碴进入到轨枕底中而引起的不希望的对轨枕底的破坏。优选涉及织物保护层。可以使用本身已知的土工织物。所述保护层优选是无纺布层。保护层的厚度有利地为1 mm至5mm，特别优选1 mm至3mm。

除了轨枕底之外，本发明还涉及具有铁路轨枕和本发明的轨枕底的装置，其中所述轨枕底固定在铁路轨枕的与铁轨相对的底侧上。优选地，轨枕底以其连接层被浇注到铁路轨枕中。这种装置也可以被称为由铁路轨枕和本发明的轨枕底构成的联合体。所述铁路轨枕优选由混凝土构成或者具有至少一个混凝土层。替代地，该铁路轨枕也可以由木材、塑料或钢构成，则其中轨枕底可以例如借助于粘贴被固定在铁路轨枕上。所述粘贴在混凝土制铁路轨枕的情况下当然也是可行的。铁路轨枕也可以被称为铁道轨枕或者简单地仅称为轨枕。无论如何，其是通常横向于或正交于铁轨铺设的并且铁轨固定于其上的物体。

下面借助附图说明来解释其他特征和细节。其中：

图1示出了具有布置在其上的轨枕底的铁路轨枕的示意图；

图2示出了本发明的轨枕底本身的一部分；

图3示出了轨枕底的弹性层的本发明第一实施方案的结构的图示，和

图4示出了本发明的轨枕底的弹性层的第二实施方案的结构。

图1示出了一个本身已知的铁路轨枕4的装置，轨枕底1固定在铁路轨枕4的与铁轨2相对的底侧3上。在示出的根据图1的实施例中，铁路轨枕4放置在道碴床14上，在两者之间连接有轨枕底1。然而，轨枕底1当然也可以放置在牢固的地基上，即放置在所谓的牢固的行车道上，例如混凝土板等。这在现有技术中是本身已知的并且不必进一步解释。

图2现示出了本发明的轨枕底1的示意图，如图1中所示，其被提供用于布置在铁路轨枕4的底侧3上。这里示出的轨枕底1的实施例除了弹性层5之外还具有连接层10和保护层12。连接层10位于轨枕底1的被提供用于与铁路轨枕4连接的顶侧9上。如在开头已经解释的，连接层10有利地是植绒层，在浇注优选由混凝土构成的铁路轨枕4时，植绒层的纤维被浇注到铁路轨枕4的主体中，由此可以确保轨枕底1与铁路轨枕4的紧密连接。当然，也可以想到现有技术中本身已知的、在轨枕底1的顶侧9上的其他连接层10。在该实施例中，优选织物的保护层12位于轨枕底1的在工作状态下朝向地基、即根据图1例如朝向道碴床14的基础侧11或底侧上。特别优选地，其是土工织物层或无纺布层。这一方面提高了横向位移阻力，另一方面其防止道碴床14的道碴过深地进入到轨枕底1中或者损害轨枕底1。

轨枕底1的弹性层5有利地具有厚度13，该厚度13具有开头已经提到的值。在弹性层5中既存在软木粒料的软木颗粒 6也存在蜂窝状合成弹性体7。优选地，这两种组分均匀分布布置在弹性层5中。

图3现示意性并放大地示出了第一方案，其中蜂窝状合成弹性体7在弹性层5中形成为分散布置的由蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒，其中，由蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒和软木粒料的软木颗粒 6 借助于至少一种粘合剂8彼此连接。作为粘合剂8例如可以考虑开头已经提及的材料。因此，在图3中，弹性层5由两种粒料的混合物构成，其中一种粒料是在此显示为黑色颗粒的软木粒料的软木颗粒6，和另一种粒料由在此显示为点状花纹的蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒形成。这些点表示该蜂窝状合成弹性体7的多孔性。

图4示出了一个方案，其中软木粒料的软木颗粒6嵌入基质或基础结构中，其中该基质或基础结构由弹性层5的蜂窝状合成弹性体7形成。软木粒料的软木颗粒6在空间上分布布置在该基质中。由蜂窝状合成弹性体7构成的基质将软木颗粒6彼此连接。如在开始时已经解释的，也可以由根据图3和图4的方案形成混合形式，以由此获取本发明的轨枕底。因此，图3的粘合剂8也可以是蜂窝状合成弹性体。

为了制造轨枕底 1的弹性层5，如其在图3中的片段中所示，一个有利的方法提供了将软木粒料的软木颗粒6和由蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒与粘合剂8混合，随后将如此制造的混合物，优选在添加热的情况下，压入中空体中。例如，由所述组分以及任选还额外存在的填料组成的混合物的压入可以在反应容器例如圆筒中进行。在此，通常几巴的压力、即例如2至3巴的过压就足够了。温度应根据材料有利地设定在70℃至80℃，但是其中这不是强制必需的。例如以预聚合的异氰酸酯的形式存在的粘合剂8在此发生反应，从而因此制成了由彼此足够牢固地连接的由软木粒料构成的软木颗粒6和由蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒制成的圆柱体。然后可将其用本身已知的方法削剥或切割，以制造具有期望厚度的弹性层5。

如上所述，图4用于显示第二组本发明的优选实施例。其中蜂窝状合成弹性体7形成基质，即材料基础结构（Stoffgerüst），至少软木粒料的软木颗粒6嵌入其中。在这些实施方式中，由于颗粒或软木颗粒6嵌入到由蜂窝状合成弹性体7构成的基质中，因此可以省去额外的粘合剂8。然而，在此也可以想到的是，如上所述，除了软木粒料的软木颗粒6之外，由蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒也嵌入由蜂窝状合成弹性体7构成的基质中。

存在两组不同的方法用于制造蜂窝状合成弹性体7形成基质的实施例。在第一组中，将软木粒料的软木颗粒6，和任选也将由蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒，与基质材料的第一组分（例如在聚氨酯的情况下，多元醇组分或Dyol组分或另一种含OH基团的组分）混合。然后通过加入基质材料的另一种组分，例如在聚氨酯的情况下加入异氰酸酯，使这种预制的混合物反应。

进行该反应的模具可以已经预先确定轨枕底1的弹性层5的最终形状。然而，同样好地可行的是，制造更大的主体以便随后例如通过削剥或另外的切割来制造弹性层5。

用于制造轨枕底1的弹性层5（在该层中使用由蜂窝状合成弹性体构成的基质用于嵌入颗粒，特别是软木颗粒6）的优选的第二种方法提供了，将软木粒料的软木颗粒6，和任选也将由蜂窝状合成弹性体7构成的颗粒，与蜂窝状合成弹性体7的最终混合的反应混合物混合，并且随后才使反应混合物反应以形成由蜂窝状合成弹性体7构成的基质。这例如可以通过热活化，优选在上述70°至80°的温度范围内进行。替代地，也可以使用相应缓慢反应的反应混合物，从而有足够的时间来混合所述颗粒。于是，这不必强制性地热活化。在后提及的方法中也可以在反应容器中进行该反应，所述反应容器已经预先确定了最终的弹性层5的形状。替代地，在此当然也可以生产单件形式的较大主体，以便随后通过削剥或切割来制造期望的最终产品。任选提供的连接层10和/或任选提供的保护层12可以通过本身已知的方法以合适的方式在制造弹性层5之后或期间施加在该弹性层上。

附图标记列表：

1. 轨枕底

2. 铁轨

3. 底侧

4. 铁路轨枕

5. 弹性层

6. 软木颗粒

7. 蜂窝状合成弹性体

8. 粘合剂

9. 顶侧

10. 连接层

11. 基础侧

12. 保护层

13. 厚度

14. 道碴床

Claims

1.用于固定在铁路轨枕（4）的与铁轨（2）相对的底侧（3）上的轨枕底（1），其中所述轨枕底（1）具有至少一个弹性层（5），该弹性层（5）具有分布布置在其中的软木粒料的软木颗粒（6），其特征在于，所述弹性层（5）额外地具有至少一种蜂窝状合成弹性体（7）。

2.根据权利要求1所述的轨枕底（1），其特征在于，弹性层（5）中的蜂窝状合成弹性体（7）形成基质，分布布置的软木粒料的软木颗粒（6）嵌入其中，其中所述蜂窝状合成弹性体（7）将软木颗粒（6）彼此连接。

3.根据权利要求1或2所述的轨枕底（1），其特征在于，弹性层（5）中的蜂窝状合成弹性体（7）形成为分布布置的由蜂窝状合成弹性体（7）构成的颗粒，其中所述由蜂窝状合成弹性体（7）构成的颗粒和软木粒料的软木颗粒（6）借助于至少一种粘合剂（8）彼此连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轨枕底（1），其特征在于，所述蜂窝状合成弹性体（7）的孔隙率为10％至90％，优选30％至70％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轨枕底（1），其特征在于，所述蜂窝状合成弹性体（7）的密度为200kg/m³至1000kg/m³，优选300kg/m³至800kg/m³。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轨枕底（1），其特征在于，所述蜂窝状合成弹性体（7）具有最高10％的压力变形后剩余。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轨枕底（1），其特征在于，所述蜂窝状合成弹性体（7）具有聚氨酯和/或苯乙烯-丁二烯橡胶和/或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶和/或氯丁二烯橡胶和/或硅酮和/或聚异戊二烯作为弹性体的固体。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的轨枕底（1），其特征在于，所述轨枕底（1）在轨枕底（1）的被提供用于与铁路轨枕（4）连接的顶侧（9）上具有连接层（10），优选植绒层和/或所述轨枕底（1）在轨枕底（1）的在工作状态下朝向路基的基础侧（11）上具有保护层（12），优选织物保护层，优选无纺布层。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的轨枕底（1），其特征在于，所述弹性层（5）的厚度（13）为5mm至20mm，优选5mm至15mm。

10.具有铁路轨枕（4）和根据权利要求1至9中任一项所述的轨枕底（1）的装置，其特征在于，所述轨枕底（1）固定在铁路轨枕（4）的与铁轨（2）相对的底侧（3）上，优选以连接层（10）被浇注到铁路轨枕（4）中。