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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von Schienen
auf einem festen Untergrund, in den durch seitliche Anschläge begrenzte Aufnahmen
für jede
der zu befestigenden Schienen eingeformt sind, mit in fertig montierter
Stellung seitlich an den Schienenfüßen der zu befestigenden Schienen
anliegenden Stützeinrichtungen
zum seitlichen Abstützen
des jeweiligen Schienenfußes
an den Anschlägen
der der jeweiligen Schiene jeweils zugeordneten Aufnahme, und mit
Befestigungselementen zum Befestigen der Schiene an dem Untergrund,
wobei die zum seitlichen Abstützen
mindestens einer der Schienen vorgesehenen Stützeinrichtungen in Montagestellung
unterschiedliche Breiten einnehmen, so daß die jeweilige Schiene im
fertig montierten Zustand in Bezug auf die Breite der Aufnahme außermittig
ausgerichtet ist. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus
der
EP 377 765 A1 bekannt.
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Feste
Untergründe
der voranstehend erwähnten
Art werden auch als "feste
Fahrbahn" bezeichnet,
die im Gegensatz zu einem aus losem Schotter gebildeten Gleisoberbau
keine eigene Nachgiebigkeit aufweisen.
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Um
dennoch eine definierte, den dauerhaft ordnungsgemäßen Zustand
der Befestigung und der Schienen gewährleistende Einsenkung der
Schiene beim Überfahren
durch ein Schienenfahrzeug zu gewährleisten, werden zwischen
die Schienen und den festen Untergrund elastische Druckübertragungsplatten
mit einer in Belastungsrichtung ausreichenden Elastizität gelegt.
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Die
seitliche Abstützung
der Schienen erfolgt dabei mit Hilfe von Stützelementen, die beidseits
des Schienenfußes
zwischen dem Schienenfuß und
jeweils einem seitlich mit Abstand zum Schienenfuß angeordneten
Anschlag positioniert werden. Durch geeignete Befestigungen, in
der Regel Schrauben, werden diese Stützelemente am festen Untergrund fixiert.
Dabei werden die Befestigungen in der Regel zusätzlich zum Spannen von Federelementen
genutzt, welche den Schienenfuß in
Richtung des festen Untergrunds niederhalten. Abhängig von
der Formgebung des Untergrunds und der eingesetzten Befestigungsmittel
werden zusätzliche
Unterleg- und Befestigungmittel zum ordnungsgemäßen Ausrichten und Halten der
Schienen benötigt.
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Befestigungssysteme
der voranstehend erläuterten
Art stellen einen sicheren Halt der Schienen eines Gleiskörpers auch
bei höchsten
Belastungen, wie sie im Hochgeschwindigkeitsbetrieb auftreten, sicher.
Aufgrund der großen
Anzahl der für
jeden einzelnen Befestigungspunkt benötigten Elemente ist der Aufwand
für die
Herstellung und Montage eines solchen Befestigungssystems jedoch
erheblich.
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Aus
diesem Grund besteht die Forderung nach einer möglichst weitgehenden Vereinheitlichung
der Befestigungssysteme. So wird angestrebt, die Vielfalt der für die Befestigung
und das Abstützen der
Schienen eingesetzten Elementtypen auf ein Minimum zu reduzieren.
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Diesem
Vorhaben steht entgegen, daß in verschiedenen
Ländern
und Regionen Gleise mit unterschiedlichen Spurweiten eingesetzt
werden. So gilt nach europäischem
Standard eine Nenn-Spurweite von 1435 mm. Dennoch ist beispielsweise
in Spanien eine Spurweite von 1668 mm verbreitet.
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Um
diesen Unterschieden gerecht zu werden, muß derzeit der jeweilige feste
Untergrund durch eine entsprechend beabstandete Positionierung der
seitlichen Anschläge
individuell so vorbereitet werden, daß eine ordnungsgemäße Befestigung der
standardisierten Stützelemente
möglich
ist. Eine mehrere Befestigungspositionen zulassende Vorbereitung
des Untergrundes, wie sie beispielsweise von für die Montage auf einem losen
Schotterbett bestimmten Holzschwellen bekannt ist, verbietet sich bei
festen Untergründen,
weil bei einer solchen Ausgestaltung einerseits eine ausreichende
seitliche Abstützung
nicht sichergestellt werden kann und andererseits die für Holzschwellen
eingesetzten Befestigungssysteme nicht in der Lage sind, die sich
durch die Notwendigkeit der Montage von elastischen Druckübertragungsplatten
unterhalb der Schienen ergebende Bauhöhe zu bewältigen, ohne dabei die einwandfreie
Ableitung der in horizontaler Richtung auf die Schiene wirkenden
Kräfte
zu gefährden.
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Die
voranstehend erläuterten
Probleme werden durch eine Befestigungssystem der eingangs genannten
Art gelöst.
Dazu werden auf dem festen Untergrund seitlich durch Anschläge begrenzte
Aufnahmen mit einer Breite vorbereitet, die größer ist als die Breite, die
bei Verwendung von standadisierten, für beide Seiten gleichen Stützeinrichtungen
für die
Befestigung einer Schiene benötigt
würde.
Innerhalb der derart bemessenen Aufnahme wird die Schiene beim Stand
der Technik durch Stützeinrichtungen
gestützt,
die sich über
unterschiedliche Breiten erstrecken. Auf diese Weise ist es möglich, durch
einfaches Umsetzen der Stützeinrichtungen
die Spurweite zu verändern,
ohne daß es
dazu einer Änderung
der Aufnahmen bedarf. So kann durch Positionierung der breiteren
Stützeinrichtung
innerhalb des Gleises auf der der anderen Schiene zugeordneten Seite
der Aufnahme die Spur verbreitert werden, während durch eine Montage auf
der anderen, außerhalb
des Gleises liegenden Seite der Schiene eine Verengung der Spurweite
erreicht wird. Eine Veränderung
der Gesamtkonstruktion ist für
diese Anpassung nicht erforderlich, so daß sich das bekannte Schienenbefestigungssystem
mit denselben Bauelementen einheitlich zur Befestigung von Schienen
für Gleise
mit unterschiedlichen Spurweiten einsetzen läßt.
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Nachteilig
an dem bekannten Befestigungssystem ist jedoch, daß zur Änderung
der Spurweite bei einem Umbau die Stützelemente jeweils vollständig gelöst werden
müssen,
um sie anschließend
gegeneinander auszutauschen. Darüber
hinaus müssen
die Stützelemente
unterschiedliche Breiten besitzen, um die außermittige Befestigung der
Schiene in der Aufnahme zu bewerkstelligen. Auch ist es erforderlich,
für jede
Spurweite besondere Stützelemente vorzusehen.
Dies führt
bei einem Massenprodukt der hier in Rede stehenden Art zu unerwünschten
Kosten und einer ebenso unerwünschten
Flexibilität
bei der Montage der Schienenbefestigung.
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Die
Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, ausgehend von dem voranstehend
erläuterten Stand
der Technik eine kostengünstige
Vorrichtung zu schaffen, die einheitlich zum Befestigen von Schienen
mit unterschiedlichen Spurweiten eingesetzt werden kann und bei
der gleichzeitig der Montageaufwand vermindert ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art
dadurch gelöst,
daß die Stützeinrichtungen
jeweils ein Stützelement
aufweisen, dessen Breite für
alle Stützeinrichtungen
dieselbe ist, und daß die
in Montagestellung eine größere Breite
einnehmende Stützeinrichtung
zusätzlich
ein Distanzstück
zum seitlichen Abstützen
des dieser Stützeinrichtung
zugeordneten Stützelements
umfaßt.
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Bei
einer solchen erfindungsgemäßen Ausgestaltung
einer Stützeinrichtungen
können
wie beim aus dem Bereich der allgemeinen Schienenbefestigungen bekannten
Stand der Technik beidseitig der Schiene identisch geformte Stützelemente
eingesetzt werden, wobei die seitliche Abstützung im Bereich des größeren Abstands
zwischen Anschlag und Schienenfuß zusätzlich durch ein Distanzstück erfolgt,
das den verbleibenden Freiraum zwischen dem betreffenden Stützelement
und dem Anschlag überbrückt.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß über die Breite
derjenigen Aufnahme, der die eine größere Breite einnehmende Stützeinrichtung
zugeordnet ist, in Abständen,
die vorzugsweise gleich ausgebildet sind, verteilt in den Untergrund
Befestigungsöffnungen
eingeformt sind, in welche die den Stützeinrichtungen jeweils zugeordneten
Befestigungselemente greifen. Durch eine solche standardisierte
Anordnung der Befestigungsöffnungen
kann die Position der Stützeinrichtungen
zur Montage von Schienen in einer anderen Spurweite problemlos gewechselt
werden.
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Gemäß einer
weiteren, der Anforderung an eine möglichst weitgehende Vereinheitlichung
entgegenkommenden Variante der Erfindung sind die Befestigungselemente
zum Befestigen jeder Stützeinrichtung
gleich. Als Befestigungseinrichtungen kommen beispielsweise konventionelle
Schwellenschrauben im Kunststoffdübel in Frage. Dabei können die
den Stützelementen
zugeordneten Befestigungselemente in an sich bekannter Weise in
montierter Stellung jeweils ein Federelement spannen, welches den
Schienenfuß auf
den Untergrund drückt.
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Umfaßt die die
größere Breite überspannende
Stützeinrichtung
ein Stützelement
und ein Distanzstück,
so kann es abhängig
von der Konstruktion des Stützelements
günstig
sein, diesem Distanzstück ein
eigenes Befestigungselement zuzuordnen. Das Distanzstück sollte
darüber
hinaus in vertikaler Richtung elastisch gehalten sein, um es mit
einer zum Ausgleich von Volumenveränderungen des Untergrundes
oder anderer angrenzenden Bauteile ausreichenden Vorspannung beaufschlagen
zu können. Die
elastische Halterung kann dabei durch geeignete Federelemente oder
durch die dem Distanzstück selbst
eigene Elastizität
bewerkstelligt werden. Ebenso ist es denkbar, das zum Niederhalten
der Schiene genutzte Federelement so anzuordnen, daß es in
fertig montierter Stellung gleichzeitig das Distanzstück niederhält.
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Alternativ
oder ergänzend
kann das Distanzstück
auch dadurch gehalten werden, daß es mindestens in vertikaler Richtung
formschlüssig
mit dem ihm zugeordneten Stützelement
verbunden ist. In diesem Fall stellen ineinandergreifende Hinter-
oder Überschneidungen
des Distanzstücks
und des ihm zugeordneten Stützelements
sicher, daß das
Distanzstück
sicher in Anlage an dem Untergrund gehalten wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß das
Distanzstück
das ihm zugeordnete Stützelement
seitlich elastisch abstützt.
Durch eine solche Elastizität
des Distanzstücks
werden beispielsweise schwingende, den seitlichen Anschlag ggf.
gefährdende
Belastungen gedämpft,
so daß eine
lange Lebensdauer auch des Anschlags und des ihn tragenden Untergrunds gewährleistet
ist. Die gewünschte
federnde Nachgiebigkeit des Distanzstücks kann dabei durch eine geeignete
Formgebung und/oder durch die Wahl eines ausreichend elastischen
Werkstoffs hergestellt werden.
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Besonders
vorteilhaft wirkt sich die Erfindung dann aus, wenn der Untergrund,
auf dem die Schiene montiert wird, durch eine aus einem festen Werkstoff gefertigte
Schwelle gebildet ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen schematisch:
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1 eine
auf einer Schwelle befestigte Schiene in einer ersten Montagestellung
im Querschnitt,
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2 die
auf der Schwelle befestigte Schiene in einer anderen Montagestellung
im Querschnitt.
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Von
der Schwelle 1 ist in den Figuren jeweils nur die im Bereich
des einen seitlichen Endes der Schwelle ausgebildete Aufnahme 2 mit
der darin montierten Schiene 3 und der zur Montage der
Schiene befestigten Vorrichtung dargestellt. In gleicher Weise ist
im Bereich des anderen Endes eine hier nicht dargestellte Aufnahme
mit darin unter Zuhilfenahme einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung
montierten Schiene ausgebildet.
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Die
Schwelle 1 ist auf einen festen, unnachgiebigen Beton-Untergrund 4 gesetzt
und ist ebenfalls aus einem festen, unnachgiebigen Werkstoff, beispielsweise
Beton, gefertigt. Die Aufnahme 2 ist in die Schwelle 1 von
deren Oberseite 5 eingeformt, so daß ihre seitlichen, durch das
Material der Schwelle 1 gebildeten Wände jeweils einen Anschlag 6, 7 bilden.
Die Anschläge 6, 7 sind
dabei derart schräg
in Richtung des Bodens 8 der Aufnahme 2 zulaufend angeordnet,
daß die
Aufnahme 2 im Bereich des Bodens 8 eine geringere
Breite B aufweist als zwischen den oberen Kanten der sie seitlich
begrenzenden Anschläge 6, 7.
An ihren Breitseiten ist die Aufnahme 2 offen, um eine
ungehinderte Montage der Schiene 3 zu ermöglichen.
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In
den Boden 8 der Aufnahme 2 sind in regelmäßigen Abständen vier
Befestigungsöffnungen 9, 10, 11, 12 eingeformt,
in die handelsübliche
Kunststoffdübel
eingesetzt sind.
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Die
Schiene 3 steht mit ihrem Schienenfuß 3a auf einer Druckübertragungsplatte 13,
die auf einer auf dem Boden 8 der Schwelle 1 liegenden Dämpfungsplatte 14 aufgelegt
ist. Die Breite der Druckübertragungsplatte 13 und
der Dämpfungsplatte 14 ist
jeweils größer als
die Breite des Schienenfußes 3a.
Auf die beidseits der Schiene 3 seitlich über den
Schienenfuß 3a hinausstehenden
Abschnitte der Druckübertragungsplatte 13 ist
jeweils ein Stützelement 15, 16 gesetzt.
Die identisch ausgebildeten Stützelemente 15, 16 drücken dabei
mit ihrer der Schiene 3 zugeordneten Stützfläche gegen den Schienenfuß 3a.
Ihre vom Schienenfuß 3a abgewandte,
dem jeweiligen Anschlag 6 bzw. 7 zugeordnete Stützfläche ist
dem schrägen
Verlauf der Anschläge 6, 7 entsprechend
angeschrägt.
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Beim
in 1 dargestellten Montagebeispiel ist das feldseitig
auf der Außenseite
A des Gleises angeordnete Stützelement 15 direkt
an dem ihm zugeordneten Anschlag 6 abgestützt, während das spurseitig
im von den Schienen 3 abgegrenzten Innenraum I des Gleises
angeordnete Stützelement 16 über ein
Distanzstück 17 an
dem ihm zugeordneten Anschlag 7 der Aufnahme 2 abgestützt ist.
Auf diese Weise überspannt
die durch das Stützelement 16 und
das Distanzstück 17 gebildete
Stützeinrichtung eine
Breite Bi, die größer ist
als die Breite Ba, über die
das die andere Stützeinrichtung
bildende Stützelement 15 die
Schiene 3 seitlich abstützt.
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Das
Distanzelement 17 kann grundsätzlich aus jedem Material gefertigt
sein, welches in der Lage ist, die auftretenden Belastungen aufzunehmen.
So kommen beispielsweise Stahl, Gußwerkstoffe, verstärkte und
unverstärkte
Kunststoffe, Keramik oder Aluminium in Frage. Im dargestellten Beispiel
ist für
die Herstellung des Distanzstücks 17 ein elastischer
Werkstoff gewählt
worden, so daß das Distanzstück 17 sowohl
in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung federnd
nachgiebig ist. Zusätzlich
unterstützt
wird die federnde Elastizität des
Distanzstücks 17 insbesondere
in vertikaler Richtung durch in seine Unterseite eingeformte Ausnehmungen,
die zusätzlich
zur Materialeinsparung beitragen. Die Oberseite des Distanzstücks 17 ist demgegenüber glatt
ausgebildet.
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Die
Form des Distanzstücks 17 ist
an die Form des zwischen dem Stützelement 16 und
dem Anschlag 7 verbleibenden Lehrraums angepaßt. So weist
es im Querschnitt die Form eines Parallelogramms auf, dessen seitliche
Flächen
entsprechend dem schrägen
Verlauf der den Anschlägen 6, 7 zugeordneten
Stützfläche der
Stützelemente 15, 16 und der
Anschläge 6, 7 selbst
angeschrägt
sind. In montierter Stellung untergreift auf diese Weise das Distanzstück 17 das
Stützelement 16,
welches es so in vertikaler Richtung formschlüssig hält und ein unbeabsichtigtes
Abheben in diesem Bereich verhindert.
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Die
Stützelemente 15, 16 und
das Distanzstück 17 sind
mittels herkömmlicher
als Befestigungselemente dienender Schwellenschrauben 18 mit
der Schwelle 1 verschraubt. Die Schwellenschrauben 18 sind
dabei durch entsprechend ausgebildete Öffnungen der Stützelemente 15, 16 und
des Distanzstücks 17 gesteckt
und in die in den darunter jeweils angeordneten Befestigungsöffnungen 9–12 steckenden
Kunststoffdübel
eingeschraubt worden.
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Die
betreffenden Öffnungen
der Stützelemente 15, 16 und
des Distanzstücks 17 sind
dabei so in den Stützelementen 15, 16 und
dem Distanzstücks 17 angeordnet,
daß sie
unabhängig
davon, an welcher Stelle der Aufnahme 2 die Stützelemente 15, 16 und
das Distanzstück 17 eingesetzt
werden, stets fluchtend zu einer der Befestigungsöffnungen 9–12 ausgerichtet
sind.
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Durch
die die Stützelemente 15, 16 haltenden
Schwellenschrauben 18 ist zusätzlich jeweils ein auf dem
jeweiligen Stützelement 15, 16 abgestütztes Federelement 19, 20 gespannt,
das mit seinem freien Federarm auf den Schienenfuß 3a drückt und
so die Schiene 3 in Richtung des festen Untergrunds 4 elastisch
niederhält.
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Die
in 1 dargestellte Montage, bei der die Schiene 3 einen
größeren Abstand
zum spurseitigen Anschlag 7 einnimmt, wird gewählt, wenn
die Schienen 3 eines Gleises mit großer Spurweite S montiert werden
sollen. Soll dagegen ein Gleis mit engerer Spurweite S hergestellt
werden, so wird die Schiene 3 entsprechend der in 2 dargestellten Stellung
montiert.
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Bei
dieser Montagestellung ist bei einer im übrigen mit der Montage gemäß 1 übereinstimmenden
Art und Weise der Befestigung und Anordnung der einzelnen Bauelemente
das spurseitig angeordnete Stützelement 16 direkt
am spurseitigen Anschlag 7 abgestützt, während das der Außenseite A
zugeordnete Stützelement 15 über das
Distanzstück 17 an
dem außenliegenden
Anschlag 6 abgestützt
ist.
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Durch
eine geeignete Anordnung des Distanzstücks 17 sowohl in der
in den 1 und 2 gezeigten Aufnahme 2 als
auch in der anderen, hier nicht dargestellten Aufnahme können bei
Verwendung derselben Stützelemente 15, 16 und
desselben Distanzstücks 17 problemlos
drei Spurweiten montiert werden. So wird die größte Spurweite Sg erhalten,
wenn das Distanzstück 17 in
beiden Aufnahmen jeweils spurseitig im Innenraum I des Gleises montiert
wird. Dementsprechend wird die engste Spurweite Sk erhalten, wenn
die Distanzstücke 17 in
beiden Aufnahmen auf der Außenseite
A angeordnet werden. Indem das Distanzstück 17 in einer Aufnahme
auf der Außenseite
A und in der anderen Aufnahme im Innenraum I liegend angeordnet
wird, können die
Schienen des Gleises einer mittleren Spurweite montiert werden.
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- 1
- Schwelle
- 2
- Aufnahme
- 3
- Schiene
- 3a
- Schienenfuß
- 4
- fester
Untergrund
- 5
- Oberseite
der Schwelle 1
- 6,
7
- Anschlag
- 8
- Boden
der Aufnahme 2
- 9–12
- Befestigungsöffnungen
- 13
- Druckübertragungsplatte
- 14
- Dämpfungsplatte
- 15,
16
- Stützelemente
- 17
- Distanzstück
- 18
- Schwellenschrauben
- 19,
20
- Federelemente
- A
- Außenseite
des Gleises
- B
- Breite
der Aufnahme 2
- Bi
- durch
das Stützelement 16 und
das Distanzstück 17 gebildete
Stützeinrichtung überspannte
Breite
- Ba
- Breite, über die
das Stützelement 15 die Schiene 3 seitlich
abstützt
- I
- Innenraum
des Gleises
- Sg
- große Spurweite
- Sk
- kleine
Spurweite