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WO1999020841A1 - Schienenanordnung - Google Patents

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WO1999020841A1
WO1999020841A1 PCT/DE1998/002952 DE9802952W WO9920841A1 WO 1999020841 A1 WO1999020841 A1 WO 1999020841A1 DE 9802952 W DE9802952 W DE 9802952W WO 9920841 A1 WO9920841 A1 WO 9920841A1
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WO
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channels
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base
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Ceased
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PCT/DE1998/002952
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmuth Blank
Bernd Pahl
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Phoenix AG
Original Assignee
Phoenix AG
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    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
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    • E01B9/685—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by their shape

Definitions

  • the invention relates to a rail arrangement consisting of
  • a rail in particular Vignol rail, comprising a rail head, rail web and rail foot, the rail being provided with tie rods;
  • a base profile which is arranged below the rail foot and is provided on both sides with flanges which completely or partially encompass the rail foot, the base profile also having a plurality of channels running in the longitudinal direction of the rail, which are usually arranged in a plane running parallel to the underside of the rail foot;
  • the task is to provide a rail arrangement that allows a deflection of up to about 1.5 mm in the context of municipal traffic, which Tilting of the rail is reduced and mobility of the tie rod is ensured. In addition, the leakage current and stress corrosion should be minimized.
  • the channels of the base profile have a rhombic cross-sectional shape, the channels in the two edge regions of the base profile having a smaller cross-sectional shape than the channels in its central region, as a result of which the rigidity of the base profile increases towards the outside; and that
  • the base profile, the two side profiles and the tie rod casing consist of an electrically insulating elastomeric material.
  • the rail arrangement 1 comprises a base profile 12 made of elastomeric material, which is arranged below the rail foot 5 and is provided on both sides with flanges 15 which completely or partially encompass the rail foot. Furthermore, the base profile has a plurality of channels 13 and 14 running in the longitudinal direction of the rail, which are arranged in a plane X running parallel to the underside 5 'of the rail foot.
  • the channels have a rhombic cross-sectional shape (in the unloaded state), the total of two channels 13 in the two edge areas of the base profile 12 having a smaller cross-sectional shape than the five cross-sectional channels 14 in the central area thereof.
  • the distance between the cross-section channels 13 and 14 is greater than between the cross-section channels 14.
  • the channels are furthermore arranged exclusively in the area below the rail base 5, while the area of the base profile 12 outside the rail base 5, where the base profile merges into the flanges , has no channels.
  • the base profile 12 supports the rail continuously. The fact that its stiffness increases towards the outside reduces the tilting of the rail, which has a positive effect on the driving mirror.
  • the rail arrangement 1 comprises two side profiles 16 and 17 made of elastomeric material. These side profiles are hammered into the joint (rail chamber). On the one hand, they are so stiff that any desired superstructure can be produced; on the other hand, they are so soft that the deflection of the rail is not hindered.
  • the side profile 16 is provided at the level of the rail head 3 with a channel 20 extending in the longitudinal direction of the rail, which the elasticity in this Area increased.
  • the side profile 17 on the wheel rim side is provided with a track groove 18, whereby the susceptibility to wear is reduced.
  • the rail arrangement 1 is provided with a tie rod casing 19 made of elastomeric material, which ensures the mobility of the tie rod 6.
  • the base profile 12, the two side profiles 16 and 17 and the tie rod casing 19 consist of an electrically insulating elastomeric material, the following material parameters expediently applying:
  • the road surface 9 in the connection area to the two side profiles 16 and 17 is equipped on both sides with steel profiles 11, in particular in an L-shaped cross-sectional shape, which is associated with a stabilization of the road surface.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schienenanordnung (1), bestehend aus einer Schiene, insbesondere Vignolschiene (2); einer Fahrbahn (8) aus Beton oder dergleichen mit integrierter Fuge, in der die Schiene einsitzt; Profilen aus elastomerem Werkstoff, nämlich aus einem Basisprofil (12), zwei Seitenprofilen (16, 17), sowie aus einer Spurstangenummantelung (19). Die erfindungsgemässe Schienenanordnung zeichnet sich nun dadurch aus, dass die Kanäle (13) in den beiden Randbereichen des Basisprofiles eine kleinere Querschnittsgestalt besitzen als die Kanäle (14) in dessem mittigen Bereich, wodurch die Steifigkeit des Basisprofiles nach aussen hin zunimmt; und dass das Basisprofil (12), die beiden Seitenprofile (16, 17) und die Spurstangenummantelung (19) aus einem elektrisch isolierenden elastomeren Werkstoff bestehen.

Description

Schienenanordnung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schienenanordnung, bestehend aus
- einer Schiene, insbesondere Vignolschiene, umfassend einen Schienenkopf, Schienensteg und Schienenfuß, wobei die Schiene mit Spurstangen versehen ist;
- einer Fahrbahn aus Beton oder dergleichen mit integrierter Fuge, in der die Schiene einsitzt, insbesondere in Verbindung mit einem Unterguß; sowie aus
- Profilen aus elastomerem Werkstoff, nämlich aus
- einem Basisprofil, das unterhalb des Schienenfußes angeordnet ist und beidseitig mit Flanschen versehen ist, die den Schienenfuß ganz oder teilweise umgreifen, wobei ferner das Basisprofil mehrere in Schienenlängsrichtung verlaufende Kanäle aufweist, die zumeist in einer parallel zur Schienenfußunterseite verlaufenden Ebene angeordnet sind;
- zwei Seitenprofilen, die beidseitig an der Schiene anliegen, wobei bei Verwendung einer Vignolschiene das Seitenprofil auf der Radkranzseite vorzugsweise eine Spurrille aufweist; sowie aus
- einer Spurstangenummantelung.
Ausgehend von dem Stand der Technik dieser gattungsgemäßen Schienenanordnung, wie sie beispielsweise in der Druckschrift DE 33 45 388 A1 beschrieben ist, besteht die Aufgabe darin, eine Schienenanordnung bereitzustellen, die im Rahmen des kommunalen Verkehrs eine Einfederung bis etwa 1 ,5 mm zuläßt, das Kippen der Schiene reduziert sowie die Beweglichkeit der Spurstange sicherstellt. Darüber hinaus soll der Kriechstromanteil und die Spannungskorrosion minimiert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch, daß - die Kanäle des Basisprofiles eine rhombische Querschnittsgestalt aufweisen, wobei die Kanäle in den beiden Randbereichen des Basisprofiles eine kleinere Querschnittsgestalt besitzen als die Kanäle in dessem mittigen Bereich, wodurch die Steifigkeit des Basisprofiles nach außen hin zunimmt; und daß
- das Basisprofil, die beiden Seitenprofile und die Spurstangenummantelung aus einem elektrisch isolierenden elastomeren Werkstoff bestehen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schienenanordnung sind in den Patentansprüchen 2 bis 13 genannt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung (Querschnittsdarstellung) erläutert, und zwar in Verbindung mit folgender Bezugsziffernliste:
1 Schienenanordnung
2 Vignolschiene
3 Schienenkopf
4 Schienensteg
5 Schienenfuß
5' Schienenfußunterseite
6 Spurstange
7 Spurstangenbefestigung
8 Fahrbahn
9 Fahrbahndecke
10 Unterguß
11 Stahlprofil
12 Basisprofil (Fußprofil)
13 Kanäle in den beiden Randbereichen des Basisprofiles
14 Kanäle im mittigen Bereich des Basisprofiles
15 Flansch
16 Seitenprofil
17 Seitenprofil 18 Spurrille (Teil der Schienenkammer)
19 Spurstangenumantelung
20 Kanal
X Ebene der Kanäle
Die Schienenanordnung 1 gemäß Zeichnung umfaßt ein Basisprofil 12 aus elastomerem Werkstoff, das unterhalb des Schienenfußes 5 angeordnet ist und beidseitig mit Flanschen 15 versehen ist, die den Schienenfuß ganz oder teilweise umgreifen. Ferner weist das Basisprofil mehrere in Schienenlängsrichtung verlaufende Kanäle 13 und 14 auf, die in einer parallel zur Schienenfußunterseite 5' verlaufenden Ebene X angeordnet sind. Die Kanäle haben dabei eine rhombische Querschnittsgestalt (im unbelasteten Zustand), wobei die insgesamt zwei Kanäle 13 in den beiden Randbereichen des Basisprofiles 12 eine kleinerer Querschnittsgestalt besitzen als die fünf querschnittsgleichen Kanäle 14 in dessem mittigen Bereich. Dabei ist der Abstand zwischen den querschnittsverschiedenen Kanälen 13 und 14 größer als zwischen den querschnittsgleichen Kanälen 14. Die Kanäle sind ferner ausschließlich im Bereich unterhalb der Schienenfußunterseite 5 angeordnet, während der Bereich des Basisprofiles 12 außerhalb des Schienenfußes 5, wo das Basisprofil in die Flansche übergeht, keine Kanäle aufweist.
Das Basisprofil 12 unterstützt die Schiene kontinuierlich. Dadurch daß seine Steif igkeit nach außen hin zunimmt, wird das Kippen der Schiene reduziert, was sich positiv auf den Fahrspiegel auswirkt.
Ferner umfaßt die Schienenanordnung 1 zwei Seitenprofile 16 und 17 aus elastomerem Werkstoff. Diese Seitenprofile werden in die Fuge (Schienenkammer) eingeschlagen. Einerseits sind sie so steif, daß jeder gewünschte Oberbau herstellbar ist; andererseits sind sie so weich, daß die Einfederung der Schiene nicht behindert wird.
Das Seitenprofil 16 ist in Höhe des Schienenkopfes 3 mit einem in Schienenlängsrichtung verlaufenden Kanal 20 versehen, was die Elastizität in diesem Bereich erhöht. Das Seitenprofil 17 auf der Radkranzseite ist dagegen mit einer Spurrille 18 versehen, wodurch die Verschleißanfälligkeit reduziert wird.
Des weiteren ist die Schienenanordnung 1 mit einer Spurstangenummantelung 19 aus elastomerem Werkstoff versehen, die die Beweglichkeit der Spurstange 6 sicherstellt.
Das Basisprofil 12, die beiden Seitenprofile 16 und 17 sowie die Spurstangenummantelung 19 bestehen aus einem elektrisch isolierenden elastomeren Werkstoff, wobei zweckmäßigerweise folgende Werkstoffparameter gelten:
- Basisprofil 12 Werkstoff EPDM
Rußanteil von maximal 17 Gew.-%
Anteil an hellem Füllstoff von mindestens 15 Gew.-%
oder
Werkstoff NR, insbesondere NR/SBR oder NR/BR Rußanteil von maximal 17 Gew.-%
- Seitenprofile 16 und 17 sowie Spurstangenummantelung 19 Werkstoff SBR oder SBR/BR
Rußanteil von maximal 24 Gew.-%
Anteil an hellem Füllstoff von mindestens 6 Gew.-%
Durch diese werkstoffspezifischen Maßnahmen wird der Kriechstromanteil und die Spannungskorrosion besonders wirksam minimiert.
Ferner ist die Fahrbahndecke 9 im Anschlußbereich zu den beiden Seitenprofilen 16 und 17 beidseitig mit Stahlprofilen 11 , insbesondere in L-förmiger Querschnittsgestalt, ausgestattet, womit eine Stabilisierung der Fahrbahndecke verbunden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Schienenanordnung (1), bestehend aus
- einer Schiene, insbesondere Vignolschiene (2), umfassend einen Schienenkopf (3), Schienensteg (4) und Schienenfuß (5), wobei die Schiene mit Spurstangen (6) versehen ist;
- einer Fahrbahn (8) aus Beton oder dergleichen mit integrierter Fuge, in der die Schiene einsitzt, insbesondere in Verbindung mit einem Unterguß (10); sowie aus
- Profilen aus elastomerem Werkstoff, nämlich aus
- einem Basisprofil (12), das unterhalb des Schienenfußes (5) angeordnet ist und beidseitig mit Flanschen (15) versehen ist, die den Schienenfuß ganz oder teilweise umgreifen, wobei ferner das Basisprofil mehrere in Schienenlängsrichtung verlaufende Kanäle (13, 14) aufweist, die zumeist in einer parallel zur Schienenfußunterseite (5') verlaufenden Ebene (X) angeordnet sind;
- zwei Seitenprofilen (16, 17), die beidseitig an der Schiene anliegen, wobei bei Verwendung einer Vignolschiene (2) das Seitenprofil (17) auf der Radkranzseite vorzugsweise eine Spurrille (18) aufweist; sowie aus
- einer Spurstangenummantelung (19);
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Kanäle (13, 14) des Basisprofiles (12) eine rhombische Querschnittsgestalt aufweisen, wobei die Kanäle (13) in den beiden Randbereichen des Basisprofiles eine kleinere Querschnittsgestalt besitzen als die Kanäle (14) in dessem mittigen Bereich, wodurch die Steifigkeit des Basisprofiles nach außen hin zunimmt; und daß
- das Basisprofil (12), die beiden Seitenprofile (16, 17) und die
Spurstangenummantelung (19) aus einem elektrisch isolierenden elastomeren Werkstoff bestehen.
2. Schienenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (13, 14) des Basisprofiles (12) ausschließlich im Bereich unterhalb der Schienenfußunterseite (5') angeordnet sind, während der Bereich des Basisprofiles außerhalb des Schienenfußes (5), wo das Basisprofil in die Flansche (15) übergeht, keine Kanäle aufweist.
3. Schienenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisprofil (12) wenigstens fünf Kanäle (13, 14) aufweist.
4. Schienenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisprofil (12) sieben Kanäle (13, 14) aufweist, wobei die insgesamt zwei Kanäle (13) in den beiden Randbereichen des Basisprofiles eine kleinere Querschnittsgestalt aufweisen als die fünf querschnittsgleichen Kanäle (14) in dessem mittigen Bereich.
5. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei querschnittsverschiedenen Kanälen (13, 14) größer ist als zwischen zwei querschnittsgleichen Kanälen (14).
6. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisprofil (12) aus einer Kautschukmischung auf Basis Ethylen- Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM) besteht.
7. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisprofil (12) aus einer Kautschukmischung auf Basis Naturkautschuk (NR), insbesondere im Verschnitt mit Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Butadien-Kautschuk (BR), besteht.
8. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenprofile (16, 17) und die Spurstangenummantelung (19) aus einer Kautschukmischung auf Basis SBR oder eines Verschnittes aus SBR/BR bestehen.
9. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Eigenschaft des elastomeren Werkstoffes durch Reduzierung des Rußanteiles und/oder durch Zugabe eines hellen Füllstoffes bewirkt wird.
10. Schienenanordnung nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisprofil (12) auf Basis EPDM maximal 17 Gew.-% Ruß und mindestens
15 Gew.-% hellen Füllstoff an Mischungsbestandteilen aufweist.
11. Schienenanordnung nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisprofil (12) auf Basis NR, insbesondere NR/SBR oder NR/BR, maximal 17 Gew.-% Ruß an Mischungsbestandteil aufweist.
12. Schienenanordnung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenprofile (16, 17) und die Spurstangenummantelung (19) auf Basis SBR oder SBR/BR maximal 24 Gew.-% Ruß und mindestens 6 Gew.-% hellen Füllstoff an Mischungsbestandteilen aufweisen.
13. Schienenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahndecke (9) im Anschlußbereich zu den beiden Seitenprofilen(16, 17) beidseitig mit Stahlprofilen (11), insbesondere in L-förmiger Querschnittsgestalt, ausgestattet ist.
PCT/DE1998/002952 1997-10-21 1998-10-05 Schienenanordnung Ceased WO1999020841A1 (de)

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