-
Die
Erfindung betrifft eine Führungsplatte für ein
System zum Befestigen einer Schiene auf einem Untergrund, an dem
seitlich des Schienenweges eine Schulter vorhanden ist, die die
Kräfte aufnimmt, welche entstehen, wenn ein Schienenfahrzeug
die Schiene befährt. Die Führungsplatte weist
dabei eine dem Untergrund zugeordnete Unterseite und eine in Montagestellung
frei liegend, von der Unterseite abgewandt angeordnete Oberseite
auf, auf der ein Federelement abstützbar ist, das zum Aufbringen
von federnd elastischen Niederhaltekräften auf die zu befestigende
Schiene vorgesehen ist.
-
Darüber
hinaus betrifft die Erfindung ein System zum Befestigen einer Schiene
auf einem Untergrund, an dem seitlich des Schienenweges eine Schulter
vorhanden ist. Das erfindungsgemäße System umfasst
dabei ein Federelement zum Ausüben einer elastischen Niederhaltekraft
auf die Schiene, eine Führungsplatte zum Führen
des Federelements und ein Spannelement zum Verspannen des Federelements
gegen den Untergrund.
-
Die
Aufgabe der Führungsplatten besteht bei solchen Systemen
einerseits darin, die beim Befahren der Schiene auftretenden, quer
zur Schienenlängsrichtung gerichteten Kräfte aufzunehmen
und auf die fest mit dem Untergrund verankerte Schulter zu übertragen.
Andererseits dienen die Führungsplatten als Auflage für
jeweils ein Federelement, welches im fertig montierten Zustand eines
mit der Führungsplatte ausgestatteten Schienenbefestigungssystems
die erforderliche elastische Niederhaltekraft auf den Schienenfuß ausübt.
-
Unter
der Bezeichnung "Winkelführungsplatten" bekannte Führungsplatten,
wie beispielsweise die von der Anmelderin unter der Bezeichnung
"W14" Angebotene, weisen eine in der Draufsicht rechtwinklige, längsgestreckte
Grundform auf, an deren einer, der Schiene zugeordneten Längsseite
eine Führungsfläche ausgebildet ist. Diese Führungsfläche
liegt im fertig montierten Zustand der Führungsplatte voll
am Schienenfuß an und fixiert die Lage der Schiene in Querrichtung.
Dabei besitzt die bekannte Winkelführungsplatte eine etwa
mittig ausgerichtete, sich von ihrer Ober- bis zu ihrer Unterseite
erstreckende Durchgangsöffnung, durch die sich bei der
Montage eine Befestigungsschraube führen lässt,
die die Führungsplatte mit dem auf ihr angeordneten Federelement
gegen den Untergrund verspannt.
-
Neben
dem voranstehend erläuterten Stand der Technik ist in der
DE 41 01 198 C1 eine
Führungsplatte beschrieben, die zum Befestigen einer Schiene
mittels einer ω-förmigen Spannklemme bestimmt
ist. In der bekannten Führungsplatte sind Vertiefungen
vorgesehen, in denen nach der Montage der U-förmig gebogene
Mittelteil der Spannklemme liegt. Darüber hinaus weist
die bekannte Winkelführungsplatte eine Rinne auf, die sich
in Montagestellung parallel zur Schiene erstreckt. In dieser Rinne
sind nach der Montage die nach außen führenden
Abschnitte der Spannklemme längs und quer zur jeweils zu
befestigenden Schiene abgestützt.
-
Die
voranstehend beschriebenen bekannten Führungsplatten setzen
voraus, dass in oder an dem jeweiligen Untergrund eine Schulter
ausgebildet ist, an der sich die Führungsplatte im montierten
Zustand abstützt. Üblicherweise wird diese Schulter
durch einen an den Untergrund angeformten Absatz gebildet, gegen den
sich die Führungsplatte im montierten Zustand mit ihrer
von der Schiene abgewandten Seite abstützt.
-
Ein
andere Möglichkeit der Abstützung einer Schiene
ist in der
US 4,313,563 beschrieben.
Bei diesem auch unter der Bezeichnung "Safelok" bekannten System
zur Schienenbefestigung ist in den in der Regel aus einer Betonschwelle
gebildeten festen Untergrund ein aus Eisengussmaterial hergestelltes
Schulterstück eingegossen. Dieses Schulterstück
weist an seinem frei auf der Oberfläche des festen Untergrunds
sitzenden Abschnitt eine Aufnahme auf, deren Öffnung auf
der von der zu befestigenden Schiene abgewandten Seite des Absatzes
angeordnet ist.
-
Bei
dem Safelok-System greift in die Ausnehmung der Schulter ein einstückig
aus Flachstahl geformter Federbügel ("Clip") mit einem
Querstück, von dem zwei im Wesentlichen parallel zueinander
verlaufende Federarme ausgehen. Diese Federarme sind in Seitenansicht
gesehen ausgehend von dem in der Ausnehmung des Schulterstücks
sitzenden Querstück in einem großen Bogen in Richtung
der zu befestigenden Schiene geführt, wobei die Federarme
im ungespannten Zustand in einer unterhalb des Querstücks
angeordneten Position enden. Im montierten Zustand drücken
die Federarme entsprechend vorgespannt mit ihren freien Enden auf
den Fuß der zu befestigenden Schiene, dessen Oberseite
sich im Wesentlichen auf derselben Höhe befindet wie die
Aufnahme der Schulter.
-
Der
Vorteil des Safelok-Systems besteht darin, dass es mit einem speziell
geformten Werkzeug montiert werden kann. In der Praxis zeigt sich,
dass unter den in Folge von Schwerlast- oder Hochgeschwindigkeitsverkehr
gegebenen hohen Belastungen es bei den in diesen Systemen eingesetzten
Federbügeln innerhalb kurzer Einsatzdauer zu Kraft- und
Federwegverlusten kommt, durch die die Federkraft stark vermindert wird.
Auch kann es dazu kommen, dass die Federbügel bei der Montage
so stark deformiert werden, dass sie die für ein ordnungsgemäßes
Niederhalten der Schiene geforderten Federeigenschaften verlieren.
In Folge der nachlassenden Federwirkung wird auch der Widerstand
gegen Durchschieben des Schienenfußes in eine quer zur
Längserstreckung der Schiene gerichteten Richtung vermindert.
-
Ein
weiterer gerade im Hochgeschwindigkeits- und Schwerlastverkehr sich
besonders negativ bemerkbar machender Nachteil des bekannten Safelok-Systems
besteht darin, dass die Schiene bei diesem System nicht gegen ein
Kippen geschützt ist, zu dem es insbesondere bei Auftreten
von hohen Querkräften kommen kann. Schließlich
lässt sich bei dem bekannten Safelok-System die Förderung
nach einer größtmöglichen Isolation der
Schiene gegenüber dem sie stützenden Untergrund
nur unter großem Aufwand erfüllen.
-
Vor
diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein
Bauteil zu schaffen, mit dem es gelingt, auch bei solchen Schienenbefestigungssystemen,
bei denen die Ableitung der im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte über
eine an oder in dem festen Untergrund vorhandene Schulter erfolgt,
den Anforderungen eines modernen Schienenfahrbetriebes gerecht zu
werden.
-
Dabei
sollte das durch die Erfindung zu schaffende Bauteil insbesondere
geeignet sein, auf einfache Weise bestehende Befestigungssysteme
des Safelok-Typs so umzurüsten, dass sie den in der Praxis
auftretenden Belastungen über eine ausreichend lange Betriebsdauer
sicher standhalten.
-
Ebenso
sollte ein System zum Befestigen einer Schiene geschaffen werden,
bei dem die voranstehend erläuterten Nachteile nicht mehr
bestehen.
-
In
Bezug auf das Bauteil ist die voranstehend genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch
eine Führungsplatte mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen
Führungsplatte sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen
Ansprüchen angegeben.
-
In
Bezug auf das System zum Befestigen einer Schiene besteht die erfindungsgemäße
Lösung der voranstehend angegebenen Aufgabe darin, dass
dieses System entsprechend Anspruch 15 ausgebildet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen
eines erfindungsgemäßen Schienenbefestigungssystems
sind in den auf Anspruch 15 rückbezogenen Ansprüchen
angegeben.
-
Eine
erfindungsgemäße Führungsplatte für
ein System zum Befestigen einer Schiene auf einem Untergrund, an
dem seitlich des Schienenweges eine Schulter vorhanden ist, die
die beim Befahren der Schiene durch ein Schienenfahrzeug auftretenden
Kräfte aufnimmt, weist in Übereinstimmung mit
dem eingangs erläuterten Stand der Technik eine dem Untergrund
zugeordnete Unterseite und eine in Montagestellung frei liegende,
von der Unterseite abgewandte Oberseite auf. Auf der Oberseite der
Führungsplatte ist dabei ebenfalls wie beim eingangs diskutierten
Stand der Technik ein Federelement abstützbar, das zum
Aufbringen von federnd elastischen Niederhaltekräften auf
die zu befestigende Schiene vorgesehen ist.
-
Erfindungsgemäß ist
nun in die Unterseite der Führungsplatte eine Ausnehmung
eingeformt, deren Abmessungen an die Abmessungen der Schulter so
angepasst sind, dass die Schulter in Montagestellung der Führungsplatte
frei in die Ausnehmung greift.
-
Zusätzlich
ist mindestens an der der Öffnung der Ausnehmung gegenüberliegenden
Dachfläche der Ausnehmung mindestens eine Verstärkungsrippe
ausgebildet, die in Richtung der Öffnung der Ausnehmung über
eine Höhe vorsteht, die kleiner als die Höhe der
Ausnehmung ist.
-
Durch
die von ihrer Unterseite her in die erfindungsgemäße
Führungsplatte eingeformte Ausnehmung kann die Führungsplatte
auf die an dem festen Untergrund jeweils vorhandene Schulter aufgesetzt
werden. Die Schulter wird dabei von der Ausnehmung so aufgenommen,
dass die Führungsplatte selbst mit ihrer an der Unterseite
verbleibenden Aufstandsfläche auf dem festen Untergrund
abgestützt ist.
-
Gegebenenfalls
kann dabei zwischen der Unterseite der Führungsplatte und
dem festen Untergrund eine oder mehrere Zwischenlagen vorhanden
sein, um beispielsweise eine definierte Nachgiebigkeit und ein bestimmtes
Verschleißverhalten des durch die Führungsplatte
und die mit ihr zusammenwirkenden Bauteile "Federelement" und "Spannelement"
gebildeten Befestigungspunkt zu erreichen.
-
Die
in der Aufnahme an deren Dachfläche erfindungsgemäß vorhandene
mindestens eine Verstärkungsrippe ist standardmäßig
so dimensioniert, dass bei optimalen Verhältnissen im aufgesetzten,
noch kraftfreien Zustand zwischen ihrer der Schulter zugeordneten
Unterseite und der ihr jeweils zugeordneten Fläche der
Schulter ein gewisser Abstand besteht. Wenn anschließend
das auf der Führungsplatte sitzende Federelement verspannt
wird, kann sich die Führungsplatte verformen, bis die Rippe
auf der Schulter sitzt und den die Ausnehmung abdeckenden und das
Federelement tragende Dachabschnitt der Führungsplatte
auf der Schulter abgestützt ist. Ein übermäßiges
Durchbiegen der Führungsplatte wird so sicher verhindert.
-
Sollte
es im Zuge des Verspannens des Federelements zu einem Bruch der
Verstärkungsrippe kommen, so stört dies deren
Abstützfunktion nicht, da in diesem Fall die Führungsplatte über
die zwischen der Schulter und der Dachfläche der Führungsplatte
verbleibenden Bruchstücke auf der Schulter abgestützt
ist.
-
Da
ein Bruch der jeweils vorhandenen Verstärkungsrippen bewusst
in Kauf genommen wird, sind die Verstärkungsrippen in der
Regel so schmal ausgebildet, dass sie nur geringe Querkräfte
aufnehmen können. So beträgt die Dicke der Verstärkungsrippen
typischerweise weniger als ein Fünfzehntel, insbesondere
weniger als ein Zwanzigstel der in Längsrichtung der zu
befestigenden Schiene gemessenen Breite der Führungsplatte.
So sind in der Praxis die Rippen ca. 5 mm breit, während
die Führungsplatte in Schienenlängsrichtung gemessen
ca. 115 mm breit ist.
-
Ist
die Schulter nicht optimal positioniert, weil sie beispielsweise
zu hoch über den Untergrund hinaussteht, zu tief sitzt
oder schief ausgerichtet ist, wird der Bruch der Verstärkungsrippe
bei der Montage sogar gezielt herbeigeführt. Erreicht wird
auf diese Weise, dass sich das in der Aufnahme vorhandene freie
Volumen selbsttätig an den in Folge der jeweiligen Ausrichtung
und Positionierung der Schulter entstehenden Bedarf anpasst, ohne
dass dazu der Montagevorgang unterbrochen werden muss. Auch bei
ungenau positionierter Schulter wird so erreicht, dass die Führungsplatte
sicher auf der im oder an dem festen Untergrund vorhandenen Schulter
abgestützt ist.
-
Auf
diese Weise erlauben es erfindungsgemäße Führungsplatten
bei einer besonders leichten Bauweise die auf ihnen sitzenden Federelemente
mit hohen Kräften vorzuspannen, ohne dass dabei die Gefahr eines
Bruchs der Führungsplatte besteht. Dabei eignet sich eine
erfindungsgemäß ausgebildete Führungsplatte
insbesondere zum Umrüsten bestehender Befestigungssysteme,
bei denen bereits eine entsprechende Schulter in oder an dem jeweiligen
festen Untergrund vorhanden ist. Indem die Erfindung nämlich
diese Schulter zur Abstützung der erfindungsgemäßen
Führungsplatte nutzt und eine erfindungsgemäße
Führungsplatte jeweils so ausgebildet ist, dass sich ihre
Ausnehmung selbsttätig an die Form und Lage der betreffenden Schulter
anpasst, kann die Umrüstung mit denkbar geringem Aufwand
und entsprechend minimierten Kosten erfolgen.
-
Zwei
oder mehr in erfindungsgemäßer Weise dimensionierte
Verstärkungsrippen können in der Ausnehmung einer
erfindungsgemäßen Führungsplatte vorhanden
sein, wenn dadurch beispielsweise die Sicherheit der Abstützung
und Aussteifung des die Ausnehmung abdeckenden und im Montagezustand
das Federelement tragenden Dachabschnitts des Federelements erhöht
wird.
-
Ein
erfindungsgemäßes System zum Befestigen einer
Schiene auf einem Untergrund, an dem seitlich des Schienenweges
eine Schulter vorhanden ist, umfasst in Übereinstimmung
mit dem eingangs angegebenen Stand der Technik ein Federelement
zum Ausüben einer elastischen Niederhaltekraft auf die
Schiene, eine Führungsplatte zum Führen des Federelements,
und ein Spannelement zum Verspannen des Federelements gegen den
Untergrund. Die voranstehend in einer allgemeinen Weise zusammengefassten
Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung einer
Führungsplatte lassen sich bei einem solchen System dadurch
nutzen, dass seine Führungsplatte in erfindungsgemäßer
Weise ausgebildet ist.
-
Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung weist die Führungsplatte an
ihrer der zu befestigenden Schiene zugeordneten Stirnseite eine
ebene Anlagefläche für den Schienenfuß auf. Über
diese Anlagefläche erfolgt die Abstützung der
Schiene gegen die beim Befahren auftretenden Querkräfte.
-
Vorteilhafterweise
ist die mindestens eine in der Aufnahme einer erfindungsgemäßen
Führungsplatte vorhandene Verstärkungsrippe quer
zur Anlagefläche der Führungsplatte ausgerichtet.
Auf diese Weise stützt die Verstärkungsrippe nicht
nur den die Aufnahme abdeckenden und auf seiner Oberseite das Federelement tragenden
Dachabschnitt der Führungsplatte, sondern versteift die
Führungsplatte auch in einer quer zur Längserstreckung
der zu montierenden Schiene ausgerichteten Richtung. Dementsprechend
ist die Führungsplatte trotz der vergleichbar großvolumigen,
für die Aufnahme der Schulter bestimmten Ausnehmung in
der Lage, in Montagestellung hohe Querkräfte sicher aufzunehmen.
-
Eine
optimale Abstützung der Führungsplatte bei gleichzeitig
gutem Schutz der Schulter lässt sich dadurch erreichen,
dass die in ihre Unterseite eingeformte Ausnehmung an ihrer der
Schiene zugeordneten Vorderseite und ihrer der Vorderseite gegenüberliegenden
Rückseite sowie den zwischen der Vorder- und der Rückseite
sich erstreckenden Seiten jeweils von einer Wand der Führungsplatte
begrenzt ist. Besonders positiv wirkt sich diese vollständige
Umgrenzung der Ausnehmung durch Wände der Führungsplatte
dann aus, wenn die Schulter aus einem korrosionsgefährdeten
Material, beispielsweise Eisen- oder Stahlguss gefertigt ist. Solche
Schultern werden bei dieser Ausgestaltung der Erfindung durch die
Führungsplatte gegen einen Kontakt mit korrosiven Medien
geschützt. Sollte es trotzdem zu einer Ansammlung von Wasser
oder anderen Flüssigkeiten im Bereich der Ausnehmung kommen,
so können zum Ableiten in die der Rückseite der
Ausnehmung zugeordnete Rückwand oder die seitlichen Wände
von der Ausnehmung in die Umgebung führende Kanäle
zum Abführen von sich in der Ausnehmung der Führungsplatte
möglicherweise sammelnder Flüssigkeit vorgesehen
sein. Die Kanäle können dabei auf einfache Weise
dadurch gebildet werden, dass sie in Richtung der Unterseite der
Führungsplatte offen sind.
-
Insbesondere
in Anwendungsfällen, bei denen die im oder an dem festen
Untergrund vorhandene Schulter dazu geeignet ist, mit einem für
das Spannen des jeweiligen Federelements benötigten Spannmittel verbunden
zu werden, wie dies beispielsweise bei den als Schulterstücke
in den festen Untergrund eingegossenen Schultern des Safelok-Systems
der Fall ist, kann es zweckmäßig sein, wenn in
die Führungsplatte eine von ihrer Oberseite in die Ausnehmung
führende Durchgangsöffnung eingeformt ist, durch
die bei der Montage das jeweils benötigte Spannelement
zum Spannen des Federelements steckbar ist. Um die durch diese Öffnung
verursachte Schwächung des Dachabschnitts der Führungsplatte
auszugleichen, kann innerhalb der Ausnehmung an zwei gegenüberliegenden
Seiten der Durchgangsöffnung jeweils eine in erfindungsgemäßer Weise
dimensionierte Verstärkungsrippe angeordnet sein. Diese
Anordnung der erfindungsgemäß vorgesehenen Verstärkungsrippen
erlaubt es, die Materialstärken im Bereich des Dachabschnitts
der Führungsplatte trotz der dort eingeformten Durchgangsöffnung
auf ein Minimum zu reduzieren.
-
Aufgrund
der durch die erfindungsgemäßen Rippen erreichten
Aussteifung und Abstützung der Führungsplatte
ist es ohne Weiteres möglich, die Führungsplatte
einstückig aus einem Kunststoffmaterial zu fertigen. Die
Fertigung aus Kunststoff hat nicht nur den Vorteil eines besonders
geringen Gewichts und einfacher Herstellbarkeit, sondern bietet
auch eine gute elektrische Isolierung, ohne dass dazu zusätzliche
Maßnahmen erforderlich sind. Minimale Wanddicken bei gleichzeitig
optimierter Belastbarkeit ergeben sich dabei dann, wenn der Kunststoff
faserverstärkt ist.
-
Weiter
minimiert werden kann die Materialstärke insbesondere im
Bereich des die Ausnehmung abdeckenden, in der Montagestellung das
Federelement tragenden Dachabschnitts dadurch, dass auch an der
freien Oberseite des Federelements mindestens eine Verstärkungsrippe
ausgebildet ist. Für deren vorteilhafte Ausrichtung und
Ausgestaltung gelten die voranstehenden Erläuterungen zu
den in der Ausnehmung der Führungsplatte vorgesehenen Verstärkungsrippen
entsprechend.
-
An
der Oberseite der erfindungsgemäßen Führungsplatte
können darüber hinaus in an sich bekannter Weise
Formelemente, wie Stege, Vertiefungen, Rippen und dergleichen, zum
abschnittsweisen seitlichen Führen des auf der Führungsplatte
abzustützenden Federelements vorhanden sein.
-
Eine
für Anwendungen, bei denen eine hohe elektrische Isolation
der Schiene gefordert wird, besonders vorteilhafte Ausgestaltung
der Erfindung besteht darin, dass die Führungsplatte an
ihrer der zu befestigenden Schiene zugeordneten Stirnseite ein sich
parallel zu der Stirnseite erstreckendes Isolatorelement trägt, das
dazu bestimmt ist, bei der Montage auf dem Fuß der zu befestigenden
Schiene so aufzusitzen, dass das die Niederhaltekraft aufbringende
Federelement über das Isolatorelement auf die Schiene wirkt.
Indem das Isolatorelement fest mit der Führungsplatte verbunden
ist, ist seine Montage denkbar einfach und lässt sich insbesondere
auch mit Hilfe von automatisch arbeitenden Montagemaschinen besonders
sicher bewältigen. Die feste Verbindung zwischen der Führungsplatte
und dem Isolatorelement kann dabei dadurch hergestellt werden, dass
das Isolatorelement bereits bei der Herstellung einstückig
mit der Führungsplatte verbunden wird, an die Führungsplatte
angeklebt oder an die Führungsplatte angesteckt ist. Dabei
kann dadurch, dass im Übergangsbereich zwischen dem Isolatorelement
und der Führungsplatte eine Sollbruchstelle ausgebildet
ist, auf einfache Weise sichergestellt werden, dass durch die erfindungsgemäße
Anordnung des Isolatorelements die von dem Federelement in der Montagestellung
auf die Schiene ausgeübte Niederhaltekraft nicht beeinträchtigt
wird. So bricht das Isolatorelement gezielt von der Führungsplatte
ab, wenn beim Spannen des Federelements eine bestimmte Belastung überschritten
wird. Das Isolatorelement ist dann frei beweglich und kann den Bewegungen
der Schiene und des Federelements ohne weiteres folgen.
-
Die
im oder an dem jeweiligen festen Untergrund vorhandene Schulter
lässt sich in erfindungsgemäßer Weise
nicht nur zum Abstützen der Führungsplatte selbst
nutzen, sondern kann auch als Widerlager für das zum Spannen
des Federelements genutzte Spannelement dienen. Um dies zu ermöglichen,
kann das betreffende Spannelement einen Kopplungsabschnitt zum formschlüssigen
Ankoppeln an die an dem Untergrund vorgesehene Schulter aufweisen.
Mit diesem Kopplungsabschnitt greift das Spannelement beispielsweise
in eine entsprechende Aufnahme der Schulter oder wirkt mit einem
geeignet geformten Vorsprung der Schulter zusammen.
-
Um
eine definierte Nachgiebigkeit des durch das erfindungsgemäße
Befestigungssystem gebildeten Befestigungspunktes zu gewährleisten,
kann das erfindungsgemäße System eine elastische
Zwischenlage umfassen, auf der die Schiene bei fertig montiertem
System steht. Diese Zwischenlage kann derart ausgelegt werden, dass
sie sich bei fertig montiertem System unter die zu befestigende
Schiene erstreckt, um auch bei der Schiene eine definierte Nachgiebigkeit
zu gewährleisten.
-
Zum
Schutz gegen einen übermäßigen abrasiven
Verschleiß kann es insbesondere in Gegenden, in denen eine
hohe Staub- oder Sandflugbelastung vorliegt, zweckmäßig
sein, wenn das erfindungsgemäße System eine Abrasionsplatte
umfasst, die bei fertig montiertem System auf dem Untergrund liegt.
Auf dieser beispielsweise aus einem hochreibfesten Material bestehenden
Abrasionsplatte stehen dann alle anderen Elemente des erfindungsgemäßen
Systems.
-
Der
feste Untergrund, auf dem die erfindungsgemäße
Führungsplatte bzw. das erfindungsgemäße System
montiert werden, ist typischerweise durch eine Betonplatte oder
eine Schwelle gebildet, die aus Beton oder einem vergleichbar belastbaren,
festen Material gegossen ist. Ebenso kann die Schwelle aus Holz,
Kunststoff oder Stahl hergestellt sein.
-
Die
Schulter, an der sich die erfindungsgemäß ausgebildete
Führungsplatte abstützt, kann wie beim Safelok-System
als Schulterstück ausgebildet sein, das mit einem Befestigungsabschnitt
fest in dem Untergrund sitzt, während sein Schulterabschnitt
frei über die Oberfläche des festen Untergrunds
hervorsteht.
-
Im
Fall, dass jeder Längsseite der Schiene jeweils eine Führungsplatte
zugeordnet ist, kann die Montage und der Halt der Führungsplatte
dadurch besonders einfach und sicher gestaltet werden, dass die
Führungsplatten durch einen Abschnitt einstückig
miteinander verbunden sind, der sich in Montagestellung unter der
Schiene her erstreckt.
-
Schließlich
kann das System auch noch eine auf dem Untergrund sitzende Platte
umfassen, an der die Schulter ausgebildet ist und auf der die Führungsplatte
im fertig montierten Zustand sitzt. Solche in der Fachsprache auch
als "Rippenplatten" bezeichneten Platten werden vielfach zur Vereinfachung
der Montage und gleichmäßigen Verteilung der beim Überfahren
des jeweiligen Befestigungspunktes auftretenden Kräfte genutzt.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
jeweils schematisch:
-
1 eine
Führungsplatte in einer perspektivischen Ansicht von unten;
-
2 die
Führungsplatte in einer perspektivischen Ansicht von oben;
-
3 ein
Schienenbefestigungssystem in Draufsicht;
-
4 das
Schienenbefestigungssystem in einem Schnitt entlang der in 3 eingezeichneten Schnittlinie
A-A;
-
5 ein
in dem Schienenbefestigungssystem eingesetztes Spannelement in einer
perspektivischen Ansicht;
-
6 die
Führungsplatte gemäß 1 in
einer Ansicht von unten.
-
Die
die Grundform eines Quaders besitzende, einstückig aus
einem faserverstärkten Kunststoff gefertigte Führungsplatte 1 weist
eine Unterseite 2 und eine in Montagestellung frei liegende,
von der Unterseite 2 abgewandte Oberseite 3 auf.
-
Von
ihrer Unterseite 2 her ist in die Führungsplatte 1 eine
Ausnehmung 4 eingeformt, deren Öffnung 5 den
weitaus größten Teil der Unterseite 2 einnimmt.
Dabei ist die Ausnehmung 4 von einer der zu montierenden
Schiene zugeordneten ersten Längsseitenwand 6,
einer gegenüberliegend dazu angeordneten rückwärtigen
zweiten Längsseitenwand 7, einer ersten sich an
der einen Schmalseite der Führungsplatte 1 erstreckenden
Schmalseitenwand 8 und einer gegenüberliegend
dazu angeordneten, der anderen Schmalseite der Führungsplatte 1 zugeordneten
zweiten Schmalseitenwand 9 umgrenzt.
-
Die
der Unterseite 2 zugeordneten Flächen der Längsseiten 6, 7 und
der Schmalseiten 8, 9 bilden eine Aufstandfläche 10,
mit der die Führungsplatte 1 in Montagestellung
auf dem jeweiligen Untergrund steht. In den Eckbereichen zwischen
der ersten Längsseite 6 und den Schmalseitenwänden 8, 9 ist
dabei jeweils ein in Richtung der Ausnehmung 4 vorstehender
Eckabsatz 11, 12 ausgeformt, so dass dort ein
erweiterter Bereich der Aufstandflächen 10 zur
Verfügung steht. Gleichzeitig ist die Wandstärke
der zweiten Längsseite 7 größer als
die der ersten Längsseite 6, so dass auch im Bereich
der zweiten Längsseite 7 eine sichere Abstützung der
Führungsplatte gewährleistet ist.
-
Die
erste Längsseite 6 ist dem Fuß 13 der
zu montierenden Schiene 14 zugeordnet. An ihrer dem Schienenfuß 13 zugeordneten
Seite ist dazu eine ebene Anlagefläche 15 ausgebildet,
die sich über die Breite B der Führungsplatte 1 erstreckt
und mit der Aufstandfläche 10 einen rechten Winkel
einschließt. In Montagestellung stützt sich der
Schienenfuß 13 an der Anlagefläche 15 ab.
-
In
die Schmalseitenwände 8, 9 ist jeweils
ein Kanal 16, 17 eingeformt, die von der Ausnehmung 4 zur Umgebung
U führen und nach Art von Ausnehmungen zur Aufstandfläche 10 hin
offen ausgebildet sind. Genauso sind in die zweite Längswand 7 in
regelmäßigen Abständen zueinander angeordnete
Kanäle 18, 19, 20 eingeformt, über
die in Montagestellung der Führungsplatte ebenfalls Flüssigkeit
(Regenwasser) abfließen kann.
-
An
zentraler Stelle ist in den Dachabschnitt 21 der Führungsplatte 1 eine
Durchgangsöffnung 22 eingeformt, die von der Oberseite 3 der
Führungsplatte 1 in die Ausnehmung 4 führt.
Die Durchgangsöffnung 22 weist dabei eine nutartig
gestreckte Form auf, deren Längsachse quer zur Anlagefläche 15 ausgerichtet
ist.
-
In
der Ausnehmung 4 sind zwei jeweils quer zur Anlagefläche 15 ausgerichtete
Verstärkungsrippen 23, 24 vorhanden,
die von der durch die Unterseite des Dachabschnitts 21 der
Führungsplatte 1 gebildeten Dachfläche 25 ausgehen
und sich jeweils zwischen den Längsseitenwänden 6, 7 der
Führungsplatte 1 erstrecken. Die eine Verstärkungsrippe 23 ist
dabei in enger Nachbarschaft zur einen Längsseite der Durchgangsöffnung 22 angeordnet,
während die andere Verstärkungsrippe 24 eng
benachbart zur anderen Längsseite der Durchgangsöffnung 22 positioniert
ist.
-
Die
Verstärkungsrippen 23, 24 weisen jeweils
einen an die rückwärtige Längswand 7 angeschlossenen
Abschnitt 23a, 24a auf, der sich annähernd über
die gesamte Höhe H der Ausnehmung 4 erstreckt.
Er endet dabei jedoch mit einem geringen Abstand H1 zur Aufstandfläche 10,
so dass die Verstärkungsrippen 23, 24 auch
in diesem Bereich nicht mit dem Untergrund, auf dem die Führungsplatte 1 im
praktischen Einsatz steht, in Berührung kommen.
-
Ausgehend
von der Längswand 7 erstreckt sich der jeweilige
Abschnitt 23a, 24a der Verstärkungsrippen 23, 24 jeweils über
etwa ein Drittel der Tiefe T der Ausnehmung 4 und geht
dort jeweils in einen zweiten Abschnitt 23b, 24b über,
der eine deutlich geringere Höhe H2 besitzt als im Bereich
ihres jeweiligen Abschnitts 23a, 24a. Die zu dem
zweiten Abschnitt 23b, 24b führende Schmalseite 23c, 24c des
Abschnitts 23a, 24a ist dabei im rechten Winkel
zur Aufstandfläche 10 und parallel zur Anlagefläche 15 ausgerichtet.
-
Der
jeweilige Abschnitt 23b, 24b erstreckt sich jeweils
bis zur Längsseitenwand 6. Zwischen der Längsseitenwand 6,
den ihr zugeordneten Schmalseiten 23c, 24c der
Abschnitte 23a, 24a und den Schmalseitenwänden 8, 9 ist
auf diese Weise innerhalb der Ausnehmung 4 ein freies Raumvolumen
begrenzt, dessen Form und äußere Abmessungen mit
einem bestimmten Übermaß so gestaltet sind, dass
eine auf dem festen Untergrund U, auf dem die Schiene 14 zu
befestigen ist, vorhandene Schulter 26 bei optimaler Ausrichtung dieser
Schulter 26 sicher in diesem freien Volumen aufgenommen
werden kann. Die Höhe H2 der Abschnitte 23b, 24b der
Verstärkungsrippen 23, 24 ist dabei so
bemessen, dass bei unbelasteter Führungsplatte 1 die Unterseite 23d, 24d der
Abschnitte 23b, 24b und die Seitenfläche 23c, 24c der
Abschnitte 23a, 24a mit einem geringen Abstand
oberhalb bzw. seitlich der Schulter 26 angeordnet ist.
-
Dadurch,
dass auch das zwischen den Abschnitten 23a, 24a bzw.
zwischen der jeweiligen Schmalseitenwand 8, 9 und
dem zugeordneten Abschnitt 23a, 24a der Verstärkungsrippen 23, 24 vorhandene
Volumen der Ausnehmung 4 zugeschlagen ist, weist die Führungsplatte 1 eine
minimierte Masse und ein dementsprechend minimiertes Gewicht auf.
-
Auf
der freien Oberseite 3 der Führungsplatte 1 sind
angrenzend an den der rückwärtigen Längsseitenwand 7 zugeordneten
Rand zwei Rinnen 28, 29 eingeformt, von denen
die eine von der der Schmalseitenwand 8 und die andere
von der der Schmalseitenwand 9 zugeordneten Seite der Führungsplatte 1 ausgehen. Die
Rinnen 28, 29 sind durch eine Verstärkungsrippe 30 getrennt,
die bezogen auf die Anlagefläche 15 mittig und
quer zu dieser ausgerichtet ist.
-
Zusätzlich
sind auf der Oberseite 3 der Führungsplatte 1 zwei
Führungsrippen 31, 32 vorhanden, von denen
die eine sich parallel zur einen Längsseite und die andere
sich parallel zur anderen Längsseite der Durchgangsöffnung 22 erstreckt.
Durch sich parallel zur Anlagefläche 15 erstreckende
Stützabschnitte 33, 34 sind die Führungsrippen 31, 32 auf
ihrer der Schmalseitenwand 8 bzw. der Schmalseitenwand 9 zugeordneten Seite
abgestützt, während ihre der Durchgangsöffnung 22 zugeordnete
Seitenfläche jeweils in einer Kehle in die die Durchgangsöffnung 22 umgebende
Fläche übergeht. Im montierten Zustand stützen
die Führungsrippen 31, 32 die Mittelschlaufe 35 eines ω-förmigen
Federelements 36 ab, das mit seinen Federarmen 37, 38 in an
sich bekannter Weise die zum Niederhalten der Schiene 14 erforderlichen
Federkräfte auf den Schienenfuß ausübt.
-
Der Übergangsbereich 39 zwischen
der Oberseite 3 und der Anlagefläche 15 der
Führungsplatte 1 ist abgerundet ausgebildet. Dabei
sind an den Übergangsbereich 39 zwei beabstandet
zueinander angeordnete Verbindungsstege 40, 41 angeformt.
An ihrem vom Übergangsbereich 39 abgewandten Ende
tragen die Verbindungsstege 40, 41 ein Isolatorelement 42,
das sich parallel zur Anlagefläche 15 erstreckt.
In seine freie Oberseite sind zwei sich ebenfalls parallel zur Anlagefläche 15 erstreckende
Rinnen 43, 44 eingeformt, die jeweils von der
ihnen zugeordneten Schmalseite des Isolatorelements 42 ausgehen
und durch einen mittig angeordneten Steg voneinander getrennt sind.
-
Die
Rinnen 43, 44 des Isolatorelements 42 bilden
Aufnahmen, in denen bei montierter Führungsplatte 1 die
abgekröpften Endabschnitte 45, 46 der
Federarme 37, 38 des jeweiligen Federelements 36 sitzen.
-
Die
Verbindungsstege 40, 41 sind nach Art von Sollbruchstellen
so ausgelegt, dass sie selbsttätig durchbrechen, wenn die
von den Federarmen 37, 38 auf sie ausgeübte
Kraft einen bestimmten Wert überschreitet. Auf diese Weise
wird das Isolatorelement 42 im Zuge der Montage selbsttätig
von der Führungsplatte 1 getrennt.
-
Ein
unter Verwendung jeweils einer Führungsplatte 1 gebildetes
System S zum Befestigen der Schiene 14 auf einem hier beispielsweise
durch eine aus Beton gegossene Schwelle gebildeten Untergrund U
umfasst neben der Führungsplatte 1 und dem Federelement 36 ein
Schulterstück 47 und ein Spannelement 48. Jeweils
zwei Systeme S werden zum Befestigen der Schiene 14 benötigt,
wobei das eine System S auf der einen und das andere System S auf
der gegenüberliegenden Seite der Schiene 14 angeordnet
ist.
-
Die
Schulter 26 ist durch den Abschnitt des Schulterstücks 47 gebildet,
mit dem das Schulterstück 47 frei über
die Oberfläche des Untergrunds U hinausragt, während
es mit einem zungenartigen, s-förmig gebogenen Befestigungsabschnitt 49 unlösbar
in den Untergrund U eingegossen ist. Die Schulter 26 weist
dabei eine Aufnahme 50 auf, die sich auf der von der Schiene 14 abgewandten,
der rückwärtigen Längsseitenwand 7 der
Führungsplatte 1 parallel zur Oberfläche
des Untergrunds U erstreckt. In den die Aufnahme 50 an
ihrer Oberseite begrenzenden oberen Abschnitt der Schulter 26 ist
zusätzlich eine vom der Längsseitenwand 7 zugeordneten
Rand ausgehende, bezogen auf die Aufnahme 50 mittig angeordnete,
hier nicht sichtbare Ausnehmung eingeformt.
-
Das
die Grundform eines Schraubenbolzens aufweisende Spannelement 48 weist
einen mit einem Außengewinde versehenen Schaftabschnitt 51 und
einen daran angeformten Kopplungsabschnitt 52 auf, der durch
zwei flache Bereiche gebildet ist, die gegenüberliegend
zueinander am einen Ende des Schaftabschnitts 51 seitlich
von dem Schaftabschnitt 51 abstehen. Die Dicke der betreffenden
Bereiche ist dabei so bemessen, dass der Kopplungsabschnitt 52 mit
geringem Spiel in die Aufnahme 50 der Schulter 26 eingeführt
werden kann.
-
Zum
Schutz vor abrasivem Verschleiß ist auf den Untergrund
U eine Abrasionsplatte 53 aufgelegt. Auf der Abrasionsplatte 53 liegt
zusätzlich eine Zwischenlage 54 aus elastischem
Material. Auf der Zwischenlage 54 steht wiederum die Schiene 14,
so dass sie eine definierte Nachgiebigkeit in Richtung des Untergrunds
U besitzt.
-
Zur
Montage des Systems S wird das Spannelement 48 mit seinem
Kopplungsabschnitt 52 so in die Aufnahme 50 eingeführt,
dass der Schaftabschnitt 51 des Spannelements 48 vom
Untergrund U weg weist und in derjenigen Ausnehmung sitzt, die in
den die Ausnehmung 50 an ihrer Oberseite begrenzenden Abschnitt der
Schulter 26 eingeformt ist.
-
Anschließend
wird die Führungsplatte 1 auf den Untergrund U
gesetzt, wobei der Schaftabschnitt 51 des Spannelements 48 durch
die Durchgangsöffnung 22 geführt wird.
Die Führungsplatte 1 wird dabei so positioniert,
dass die Schulter 26 in der Ausnehmung 4 der Führungsplatte 1 sitzt.
Die Anlagefläche 15 der Führungsplatte 1 liegt
dann seitlich am Fuß 13 der Schiene 14 an.
-
Bei
optimal ausgerichteter Schulter 26 steht die Führungsplatte 1 nun
bereits auf dem Untergrund U, ohne dass ein unmittelbarer Kontakt
zwischen der Schulter und den Verstärkungsrippen 23, 24 der
Führungsplatte 1 besteht. Da derart optimale Verhältnisse
in der Praxis die Ausnahme sind, kann es jedoch dazu kommen, dass
die Führungsplatte 1 nach dem Aufsetzen auf mindestens
mit einem Teil ihrer Verstärkungsrippen 23, 24 auf
der Schulter 26 sitzt bzw. an ihr anliegt. In diesem Zustand
steht die Führungsplatte 1 in der Regel noch nicht
ordnungsgemäß auf dem Untergrund U.
-
Nach
dem Aufsetzen der Führungsplatte 1 ist das Isolatorelement 42 oberhalb
des Schienenfußes 13 positioniert.
-
Nun
wird das Federelement 36 auf der Führungsplatte 1 so
ausgerichtet, dass seine Mittelschlaufe 35 zwischen den
Führungsrippen 31, 32 der Führungsplatte 1 geführt
ist und die gebogenen Übergangsbereiche zwischen der Mittelschlaufe 35 und
dem jeweiligen Federarm 37, 38 des Federelements 36 in
jeweils einer der Rinnen 28, 29 sitzen. Gleichzeitig
sitzen die abgekröpften Endabschnitte 45, 46 der
Federarme 37, 38 in der ihnen jeweils zugeordneten
Rinne 43, 44 des Isolatorelements 42.
-
Abschließend
wird eine Mutter 55 auf den Schaftabschnitt 51 des
Spannelements 48 geschraubt, bis diese auf der den Schaftabschnitt 51 seitlich
umgebenden Mittelschlaufe 35 des Federelements 36 sitzt.
Die Mutter 55 wird dann dabei weiter angezogen, bis das
Federelement 36 soweit gespannt ist, dass es die zum Niederhalten
der Schiene 14 benötigten Kräfte auf
den Schienenfuß 13 ausübt. Die Führungsrippen 31, 32 verhindern
dabei, dass sich die Mittelschlaufe 35 verdreht.
-
Im
Zuge dieses Spannvorgangs senkt sich gegebenenfalls der Dachabschnitt 21 der
Führungsplatte 1, bis die Verstärkungsrippen 23, 24 auf
der Schulter 26 sitzen.
-
In
Fällen, in denen die Führungsplatte 1 aufgrund
einer ungenauen Positionierung der Schulter 26 zunächst
noch nicht fest auf dem Untergrund gesessen hat, brechen die Verstärkungsrippen 23, 24 nun
gegebenenfalls, so dass sich der in der Ausnehmung 4 vorhandene,
für die Aufnahme der Schulter 26 freie Raum selbsttätig
soweit erweitert, dass die Schulter 26 vollständig
von der Ausnehmung 4 aufgenommen wird und die Führungsplatte 1 mit
ihrer Aufstandfläche 10 auf dem Untergrund U steht.
-
Ebenso
brechen im Zuge des Spannvorgangs die Verbindungsstege
40,
41,
so dass das Isolatorelement
42 frei beweglich auf dem Schienenfuß
13 sitzt
und die von den Federarmen
37,
38 ausgeübten
Kräfte ungehindert auf die Schiene
14 übertragen
werden.
| BEZUGSZEICHEN |
| 1 | Führungsplatte |
| 2 | Unterseite
der Führungsplatte 1 |
| 3 | Oberseite
der Führungsplatte 1 |
| 4 | Ausnehmung
der Führungsplatte 1 |
| 5 | Öffnung
der Ausnehmung 4 |
| 6, 7 | Längsseitenwände
der Führungsplatte 1 |
| 8, 9 | Schmalseitenwände
der Führungsplatte 1 |
| 10 | Aufstandfläche
der Führungsplatte 1 |
| 11, 12 | Eckabsätze |
| 13 | Schienenfuß der
Schiene 14 |
| 14 | Schiene |
| 15 | Anlagefläche |
| 16–20 | Kanäle |
| 21 | Dachabschnitt |
| 22 | Durchgangsöffnung |
| 23, 24 | Verstärkungsrippen |
| 23a, 24a | erste
Abschnitte der Verstärkungsrippen 23, 24 |
| 23b, 24b | zweite
Abschnitte der Verstärkungsrippen 23, 24 |
| 23c, 24c | freie
Schmalseiten der Abschnitte 23a, 24a |
| 25 | Dachfläche
der Ausnehmung 4 |
| 26 | Schulter |
| 23d, 24d | Unterseite
der Abschnitte 23b, 24b |
| 28, 29 | Rinnen |
| 30 | Verstärkungsrippe |
| 31, 32 | Führungsrippen |
| 33, 34 | Stützabschnitte |
| 35 | Mittelschlaufe
des Federelements 36 |
| 36 | ω-förmiges
Federelement |
| 37, 38 | Federarme |
| 39 | Übergangsbereich |
| 40, 41 | Verbindungsstege |
| 42 | Isolatorelement |
| 43, 44 | Rinnen |
| 45, 46 | Endabschnitte
der Federarme 37, 38 |
| 47 | Schulterstück |
| 48 | Spannelement |
| 49 | Befestigungsabschnitt |
| 50 | Aufnahme |
| 51 | Schaftabschnitt
des Spannelements 48 |
| 52 | Kopplungsabschnitt |
| 53 | Abrasionsplatte |
| 54 | elastische
Zwischenlage |
| 55 | Mutter |
| B | Breite
der Führungsplatte 1 |
| H | Höhe
der Ausnehmung 4 |
| H1 | Abstand |
| H2 | Höhe
der zweiten Abschnitte 23b, 24b |
| S | System
zum Befestigen der Schiene 14 |
| U | Untergrund |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 4101198
C1 [0005]
- - US 4313563 [0007]