EP2133467B1

EP2133467B1 - Seitenverstellbare Schienenbefestigung

Info

Publication number: EP2133467B1
Application number: EP09100336.8A
Authority: EP
Inventors: Udo Wirthwein; Jochaim Dr-Ing. Süß
Original assignee: Wirthwein AG
Current assignee: Wirthwein AG
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: KR101563768B1; CN102119249A; CN102119249B; DK2133467T3; EP2133467A1; HK1159198A1; RU2009122493A; RU2468135C2; DE102008028092A1; ES2421561T3; HRP20130640T1; KR20110044196A; US20090308943A1; WO2009150246A1; US8757510B2; PT2133467E; SI2133467T1; PL2133467T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsanordnung für Schienen auf einer Schwelle mit Befestigungsschrauben, schlaufenförmigen Spannklemmen und Keilen, wobei die Spurweite über Keile horizontal stufenlos einstellbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Stand der Technik sind dazu einige Anordnungen bekannt, die annähernd der genannten Gattung entsprechen.
Nach DE 33 24 225 A1 , können mit Keil-Winkelführungsplatten Schienen- bzw. Spurweitentoleranzen stufenlos bis etwa + / - 10 mm ausgeglichen werden. Derartige Winkelführungsplatten finden bei Betonschwellen oder einer Festen Fahrbahn Anwendung. Der verstellbare Teil abseits der Schiene wird durch eine Spannklemme gesichert, nachdem die beiden keilförmigen Teile zueinander stufenlos auf die richtige Spurweite eingestellt sind. Nachteilig ist, dass diese Anordnung nur für starre Schienenbefestigungen bzw. -stützpunkte anwendbar ist und keine dynamische Belastung des Stellteiles zulässig ist. Die Verstellung erfolgt nicht am Schienenfuß.
Eine ähnliche Anordnung mit alternativer Feder ist in GB 2214545 A beschrieben. Die Probleme sind dieselben wie zuvor geschildert.
Gemäß EP 962592 B1 sollen Winkelführungsplatten bei Betonschwellen oder einer Festen Fahrbahn in Kombination mit separaten Distanzstücken zur Spurweitenregulierung Anwendung finden. Dies ist unpraktisch, da pro Kilometer Gleislänge bis zu 3000 Distanzstücke mit unterschiedlicher, jedem Stützpunkt angepasster Breite erforderlich wären.
Die Gantry-Befestigung, vornehmlich für Kranschienen-Befestigung, war im Internet unter http://www.krug-weichenbau.de/seiten/gantrail/3224_20.pdf am 13.06.2008 15:03 Uhr zu sehen. Ähnliches zeigt die DE 40 07 937 A1 . Die Verstellung wird durch schräg ausgeführte Schlitze um eine feststehende, einbetonierte oder verschweißte, Schraube im Befestigungsteil, einer verschieblichen Klemmplatte, ermöglicht. Eine federnde Schienenbefestigung ist nur indirekt durch Anordnung einer federnden Matte unter der Schiene möglich, ansonsten wird nur Schiene geklemmt. Eine sichere Übertragung der Horizontalkräfte ist nicht möglich, weil die Befestigungselemente verschoben werden. Die Anwendung ist nur für starre Schienenstützpunkte vorgesehen.
Aus der DE 37 08 752 A1 ist für Stahlschwellen, die über Langlöcher oder Nuten neben einer Rippenplatte verfügen, und aus der DE 29 52 0973 U1 auch für Beton-Unterschwellung schon die Verschiebung der Rippen- oder Grundplatte mit der Schiene vorgeschlagen worden. Schienenfußtoleranzen können dabei nicht korrigiert werden. In US 1 833 375 A1 , US 1 069 484 A1 , DE 521 209 C1 und DE 45 741 A1 sind auch Anordnungen offenbart worden, bei denen die Schrauben samt geeigneter Klemmplatten an den Schienenfuß horizontal verschoben werden können.
In der DE 295 07 974 U1ist die sogenannte MX-Befestigung dargestellt. Es handelt sich um eine Verstellbarkeit mittels Exzenterscheiben als Klemmplatten, die um fest stehende Schrauben angeordnet sind, Mit der Klemme für den Schienenfuß ist zwar die Spur korrigierbar, aber es sind keine sichere Horizontalkrafteintragung und keine federnde Schienenbefestigung möglich, sondern nur ein Klemmen der Schiene bei starren Schienenstützpunkten. Derartige modifizierte Exzenterbefestigungen sind häufig vorgeschlagen worden, so auch in EP 149 513 B1 , EP 223 897 B1 , DE 297 02 708 U1 und FR 1 064 956 A .
Eine Alternative dazu ist als SKL15MX20- Befestigung in DE 196 42 971 A1 vorgestellt worden. Es handelt sich um eine Kombination von MX-Befestigung mit Spannklemme, die dadurch auch für elastische Stützpunkte geeignet ist, jedoch nur mit indirekter Stützpunktbefestigung auf der Tragkonstruktion. Die Verstellbarkeit wird aber dadurch nicht verbessert, sondern es ergibt sich eine Sicherung der Stellteile durch die an sich bekannte Spannklemme SKL 15.
Schließlich ist in DE 27 17 394 A1 vorgeschlagen worden, auf einer Betonunterschwellung eine Tragplatte mit seitlich der Schienen hochgezogenen Flanschen als Schienenauflager unter Zwischenfügung einer elastischen Zwischenplatte zu verwenden. Der Schienenfuß wird über seitliche Halteblöcke und diese werden in Langlöchern durchgreifende Schrauben zur Verankerung der Schiene an der Betonunterschwellung mittels Schlaufenfeder von oben nieder gehalten. Stützschrauben mit Widerlager in den Flanschen können die Halteblöcke, und damit relativ den Schienenfuß, horizontal zur Spurkorrektur verschieben. Die Stützschrauben müssen in ihrer Position gesichert werden.
Die unvermeidbaren Toleranzen bei der Herstellung von Materialien für die Befestigung von Schienen auf einer Tragkonstruktion sowie die dem entgegen stehende zunehmende Forderung nach Gleisen mit höchster geometrischer Genauigkeit erfordern in den Schienenstützpunkten horizontal verstellbare Elemente, mit denen die Schienen in ihrer Lage zueinander korrigiert werden können, aber gleichzeitig alle Forderungen der Sicherheit auch bei dynamischer Belastung erfüllt werden. Unter praktischen Bedingungen hat sich die Notwendigkeit nach einer technisch einfachen, stufenlos verstellbaren Lösung herausgestellt, welche sowohl für starre Schienenstützpunkte z.B. auf Schwellen, aber auch für elastische Schienenstützpunkte der Festen Fahrbahn zur Anwendung kommen kann und eine federnd elastische Befestigung der Schiene für dynamische Belastungen ermöglicht.
Ausgehend vom zuerst genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine horizontal stufenlos verstellbare Befestigungsanordnung für Schienen zu schaffen, die sowohl bei starren als auch bei elastischen Schienenstützpunkten verwendbar ist und gleichzeitig eine dynamische Belastung des Stellteils ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unterransprüchen erfasst.
Vorzugsweise ist der Keil auf der Auflageplatte führbar, effektiv dadurch, dass die Auflageplatte für den Keil eine untere und eine obere Führungsnut hat. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die obere Führungsnut als Vorsprung der Rippe, die sich über den Keil erstreckt, ausgebildet. Die untere Führung kann beispielsweise als Vorsprung von der Auflageplatte hervorragen, aber auch wiederum Teil der Rippe sein. Der Keil und die Auflageplatte können aus Kunststoff bestehen, z. B. aus hochfestem Polyamid.
Vorteile der Erfindung sind unter anderem:

direkte Befestigung des Schienenstützpunktes auf der Unterkonstruktion bei gleichzeitiger elastischer Schienenverspannung,
stufenlose Verstellbarkeit,
einsetzbar für elastisch und nichtelastisch gelagerte Schienenstützpunkte
kraftschlüssige Sicherung des Verstellteiles.

Mit der Erfindung ist eine effektive horizontale Seitenverstellung der Schiene bzw. Spuranpassung des Gleises bei Verwendung einfacher und preiswerter Kunststoffteilemöglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsformen einer Befestigungsanordnung für Schienen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: die erste Ausführungsform an einem hochelastischen Schienenstützpunkt für eine Betonschwelle oder einem ähnlichem Untergrund in Ansicht quer zur Schiene und teils im Schnitt;
Fig. 2: eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1;
Fig. 3a: eine perspektivische Draufsicht auf einen Keil der Anordnung,
Fig. 3b: den Keil gemäß Fig. 3a in Untersicht und
Fig. 4: die zweite Ausführungsform in Ansicht quer zur Schiene und teils im Schnitt.

Der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte hochelastische Schienenbefestigung ist im Prinzip aus WO 2005/073466 A1 bekannt; deren Offenbarung soweit diese zum Verständnis der Ausführungsformen erforderlich ist, hier durch Zitat übernommen wird.
Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung für Schienen hat zusätzlich eine Spurverstellung.Eine Auflageplatte 1, gegebenenfalls ergänzt durch weitere elastische oder versteifende Platten 11, 12 ist mittels in einem Dübel 4 integriertem Bolzen 3 auf einer nicht dargestellten Betonschwelle verankert. Die Schiene S des Typs UIC 54 ruht unter Zwischenfügung einer Zwischenplatte ZW mit dem Schienenfuß SF auf der Auflageplatte 1, die im prinzipiellen Querschnitt wie eine Rippenplatte mit Rippen 16 bzw. 17 aufgebaut ist, hier jedoch nicht aus Stahl geschmiedet oder gewalzt, sondern aus Kunststoff gespritzt. Zwischen dem Schienenfuß SF und den Rippen 16 bzw. 17 ist ein Keil 24 (Fig. 1, 2, 3a und 3b) angeordnet.
Im linken Teilbild der Fig. 1 und 2 ist die Schienenbefestigung, zu der noch eine mittels Scheibe 31 und Mutter 32 auf dem Bolzen 3 gehaltene Schlaufenfeder 2 gehört, in Vormontagestellung gezeigt, während das rechte Teilbild die Schlaufenfeder 2 fast in Endstellung zeigt. Die Verschraubung der Schlaufenfeder 2 ist fertig, wenn die Schlaufe 22 auf dem Keil 24 aufliegt und diesen kraftschlüssig von oben hält (Gebrauchsstellung). Die Vormontagestellung zeigt die Schlaufenfeder 2 kaum verspannt mit der rückwärtigen Schlaufe 21 auf einem Widerlager 13 der Auflageplatte1 und die vorderen Schlaufenenden 23 auf der Rippe 17. Im rechten Teilbild ruht die rückwärtige Schlaufe 21 in einem Widerlager 14 und die Schlaufenenden 23 pressen den Schienenfuß SF nieder. In der Draufsicht nach Fig. 2 ist erkennbar, dass die Rippen 16 bzw,17 schräg zur Kante des Schienenfußes SF verlaufen. Der Keil 24 kann mit seiner Spitze 240 in eine Lücke zu der Rippe 16 eingefädelt und dann festgestellt, weiter eingeschoben werden, bis dieser die in Fig. 2 gezeigte Position einnimmt. Dasselbe gilt für den Keil 24 neben Rippe 17.
Der Keil 24 verfügt über zwei Führungsnuten, die oben als Rücksprung 241 und unten als Nut 242 geformt sind (Fig. 3a, 3b). Der obere Rücksprung 241 wird unter dem Vorsprung 18 der Rippe 16 bzw. 17 geführt. Die Nut 242 wird über einen Vorsprung 19 auf der Auflageplatte 1 geführt, Somit wird der Keil 24 exakt zwischen den Rippen 16 bzw. 17 und dem Schienenfuß SF geführt. Der Keil 24 hat seitlich Kontakt mit dem Schienenfuß SF einerseits und den Rippen 16 bzw. 17 andererseits und kann so eine horizontale Presskraft auf den Schienenfuß SF ausüben. Der linke bzw. rechte Keil 24 wird soweit eingeschoben, bis die erwünschtePosition des Schienenfußes SF erreicht ist. Bei Bedarf kann der Keil 24 noch eine Ausnehmung 243 haben, um Luft für die Zwischenlage ZW. zu lassen.
Die Fig.4 zeigt die zweite Ausführungsform der Erfindung in Anwendung bei einer Rillenschiene S1 des Typs Ri55, die auf einer Holzschwelle 20 verankert ist. Hier ist die Auflageplatte 100 mit Rippen 116, 117 ausgestattet, die ebenfalls schräg verlaufen und Platz für einen modifizierte Keil 224 lassen, der in gleicher Weise platziert wird, wie es zur ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3a,b geschildert ist, Der Keil 224 weist allerdings nur eine untere Nut 302 auf, die vom Vorsprung 225 auf der Auflageplatte 100 geführt wird. Die Auflage platte 100 ist aus Polyamid gespritzt und ragt mit einem Kragen 101 in Einsenkungen eines Bohrlochs für die Verankerung einer Befestigungsschraube 300, die in der Holzschwelle 20 zusätzlich durch einen Dübel 301 mit äußerer scharfkantiger Profilierung fixiert st. Das linke Teilbild A zeigt wieder eine Vormontagestellung der Befestigungsschraube 300 und einer Schlaufenfeder 200 des Typs SKL 1. Im rechten Teilbild B ist die Befestigung mit der Befestigungsschraube 300 und der Schlaufenfeder 200 fast in Gebrauchsstellung. Diese ist erreicht, wenn die Schlaufe 201, wie dargestellt, im Widerlager auf einem rückwärtigen Teil der Auflageplatte 100 ruht, die Schlaufenenden 203 den Schienenfuß SF fest niederhalten und die Mittelschlaufe 202 (wie in Fig. 2) den Keil 224 von oben reibschlüssig presst.

Claims

Befestigungsanordnung für Schienen auf einer Schwelle, mit Befestigungsschrauben, die schlaufenförmigen Spannklemmen und Keilen,
wobei die Spurweite über die Keile horizontal stufenlos einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Auflageplatte (1; 100) für die Schiene (S, S1) vorgesehen ist, dass die Auflageplatte (1; 100) als Rippenplatte mit schräg zur Schiene verlaufenden Rippen (16, 17; 116, 117) ausgebildet ist und
dass zwischen dem Schienenfuß (SF) und den Rippen (16, 17; 116, 117) im Einbauzustand ein in Schienenlängsrichtung beweglicher Keil (24; 224) angeordnet ist,
Befestigungsanordnung für Schienen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (24, 224) auf der Auflageplatte (1, 100) führbar ist.
Befestigungsanordnung für Schienen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageplatte (1, 100) für die Führung des Keiles (24, 224) eine untere und eine obere Führung (18, 19) aufweist.
Befestigungsanordnung für Schienen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Führung als Vorsprung (18) der Rippe (16, 17) ausgebildet ist, der sich über den Keil (24) erstreckt
Befestigungsanordnung für Schienen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Führung als Vorsprung (19, 225) von der Auflageplatte (1,100) hervorragt.
Befestigungsanordnung für Schienen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (24, 224) aus Kunststoff besteht.
Befestigungsanordnung für Schienen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageplatte (1, 100) aus Kunststoff besteht.
Befestigungsanordnung für Schienen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (24, 224) geringfügig länger ausgebildet ist als eine zugehörige Rippe (16, 17, 116, 117)
Befestigungsanordnung für Schienen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageplatte (1, 100) über Widerlager (13, 14) für eine Schlaufenfeder (2; 200) in Vormontagestellung und Gebrauchsstellung verfügt.