Warum Verbundpolster einlagiges-Gummi ersetzen
Eine einlagige Gummiauflage kann nicht gleichzeitig Elastizität, Belastbarkeit, Dämpfung, Verschleißfestigkeit, Scherfestigkeit und Alterungsbeständigkeit erfüllen. Das Verbundpolster löst dieses Problem, indem es die Aufgabe auf mehrere Schichten aufteilt: Die Oberflächenschicht ist verschleiß-beständig, scher-beständig und druck-beständig und schützt das darunter liegende Elastomer; die Zwischenschicht sorgt für die primäre Elastizität und Dämpfung zur Vibrationskontrolle; Die untere Schicht ist rutschfest und alterungsbeständig und schützt die Schwelle oder Gleisplatte. Das Ergebnis ist ein kontrollierbares Verhältnis von statischer{8}}zu-dynamischer Steifigkeit, einstellbare Dämpfung, geringes Kriechen und eine lange Lebensdauer, weshalb Verbundbeläge gleichermaßen für Hochgeschwindigkeit, schwere{{11}Beanspruchung, Vibrationsreduzierung- und Geräuschreduzierung-auf Strecken geeignet sind.
Materialsysteme, die in Verbundpolstern verwendet werden
| Materialsystem | Schlüsseleigenschaften | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| Naturkautschuk / SBR | Gute Elastizität, niedrige Kosten | Allzweck-Schottergleis |
| EPDM | Alterungsbeständig, gute Elastizität | Allzweck- und Vibrationsdämpfungsleitungen- |
| Polyurethan (PU) | Hohe Festigkeit, Kriechfestigkeit, Öl- und Alterungsbeständigkeit | Schwertransport- und Schottergleise |
| Gummi-Kunststoffmischung | Gummielastizität plus plastische Steifigkeit und Verschleißfestigkeit | Kosten-sensible gemischte-Verkehrslinien |
| Gummi mit Faser- oder Gewebeverstärkung | Verbesserte Reißfestigkeit, Scherfestigkeit, Seitenstabilität | Kurven und Abschnitte mit hoher Querlast |
| Gummi mit Dämpfungsmasse | Höherer Verlustfaktor, unterdrückt Vibrationen und Resonanzen | U-Bahn- und lärmsensible Abschnitte- |
Strukturparameter, die das Pad-Verhalten definieren
Dicke. Eine größere Dicke sorgt für eine bessere Elastizität und Vibrationsreduzierung, verringert jedoch die Stabilität. Bei übermäßiger Dicke besteht die Gefahr einer seitlichen Verschiebung und einer Änderung der Dicke. Höhenverstellpads werden üblicherweise in Schritten von 1–30 mm geliefert.
Härte. Die Shore-Härte beträgt typischerweise 50-75. Höhere Geschwindigkeit und schwerere Last erfordern steifere Pads; U-Bahn-Abschnitte zur Vibrationsreduzierung benötigen weichere Abschnitte.
Oberflächenmuster. Rillen, Vorsprünge und Öffnungen stimmen die Steifigkeit und Dämpfung ab und verbessern gleichzeitig die Entwässerung, Belüftung und das Anti-{1}Rutschverhalten.
Schichtaufbau. Durch die Kombination von Schichten unterschiedlicher Härte entsteht ein hartes Oberteil mit elastischer Unterseite oder eine starre Außenseite mit flexibler Innenseite, die für ausgewogene Unterstützung und Vibrationskontrolle sorgt.
Kantenverstärkung. Verstärkte Kanten verhindern Risse und Quetschungen während der Installation und Wartung.
Wichtige Leistungsindikatoren für die Akzeptanz
Die Pad-Leistung wird vor der Freigabe an den Standort anhand eines definierten Testsatzes überprüft:
Statische Steifigkeit, dynamische Steifigkeit und ihr Verhältnis.
Druckverformungsrest: niedriger ist besser; Eine hohe Einstellung bedeutet, dass das Pad seine Rückstellfähigkeit verliert.
Ermüdungsverhalten: Leistungserhalt nach 3 Millionen Belastungszyklen.
Alterungsbeständigkeit: thermische, Ozon- und UV-Alterungstests.
Umweltbeständigkeit: Wasser, Öl, Säure, Alkali und Salzsprühnebel.
Mechanische Festigkeit: Abriebfestigkeit, Scherfestigkeit und Rutschfestigkeitskoeffizient.
Dimensionsstabilität über hohe und niedrige Temperaturbereiche hinweg.
Wenn die Gesamtleistung unzureichend ist, versagt die Unterlage frühzeitig, was sich in Gleisunebenheiten, gelockerten Befestigungselementen und schließlich Schäden am Fundament bemerkbar macht. Abnahmetests sollten daher immer anhand der Projektspezifikation und nicht allein anhand der Katalogdaten durchgeführt werden.
Auswahlregeln nach Linientyp
| Linientyp | Erforderliches Pad-Verhalten | Empfohlenes Material |
|---|---|---|
| Hochgeschwindigkeitsbahn | Mittlere-hohe Steifigkeit, geringes Kriechen, hohe Ermüdungslebensdauer, hohe Glätte | Polyurethan oder hochwertiger-Gummi-Kunststoffverbundstoff |
| Schwerlastbahn | Hohe Belastbarkeit, hohe Druckfestigkeit, geringe Verformung, Abriebfestigkeit | Dicker, verstärkter Polyurethan- oder Gummiverbundstoff |
| U-Bahn und Stadtbahn | Geringe Steifigkeit, hohe Dämpfung, Vibrations- und Geräuschreduzierung | Mehrschichtige Gummiverbund-Dämpfungspads |
| Konventionelle Leitung mit Ballast | Mittlere Steifigkeit, gute Wirtschaftlichkeit, einfache Wartung | Gummi- oder Gummi-Kunststoffpolster |
| Bridge-Tunnelübergang | Abgestufte Steifigkeit zur Reduzierung des Aufpralls | Steifigkeits-abgestufter Verbundpolstersatz |
Häufig gestellte Fragen
Gummipolster oder Polyurethanpolster -, was ist besser?
Keiner von beiden gewinnt direkt. Gummi ist günstiger und sorgt für eine gute Dämpfung herkömmlicher Leinen; Polyurethan trägt eine höhere Last bei geringerem Kriechen und ist daher die Wahl für Schwertransporte und Schottergleise. Die Auswahl richtet sich nach der Belastung und der Steifigkeit der Linie, nicht nach der Markenpräferenz.
Was sagt uns das Verhältnis der statischen-zu-dynamischen Steifigkeit?
Es misst, um wie viel steifer das Pad unter dynamischer Belastung wird. Ein niedriges Verhältnis bedeutet stabile Leistung bei Verkehr; Ein hohes Verhältnis bedeutet, dass das Pad mehr Stöße und Geräusche überträgt, als das Design vorgesehen ist.
Warum ist der Druckverformungsrest wichtig?
Es zeigt an, ob das Pad nach Entlastung wieder seine ursprüngliche Dicke annimmt. Hoher Druckverformungsrest bedeutet, dass der Belag dauerhaft dünner wird, sich die Befestigung lockert und sich die Schienengeometrie verschiebt.
Können Pads zum Einstellen der Schienenhöhe verwendet werden?
Ja. Höhen-Einstellpolster mit einer Dicke von 1–30 mm, die allein oder in Kombination verwendet werden, korrigieren kleine Höhenfehler. Um die strukturelle Stabilität zu gewährleisten, sollte die Anzahl der gestapelten Schichten drei nicht überschreiten.
Wie viele Ermüdungszyklen muss ein Polster überstehen?
Spezifikationen erfordern in der Regel eine Leistungserhaltung nach 3 Millionen Zyklen für den Hauptnetzbetrieb. Das Polster sollte nach dem Ermüdungslauf erneut-getestet und die Steifigkeitsänderung gemeldet werden.
Welches Pad wird in vibrationsempfindlichen U-Bahn-Abschnitten verwendet?
Geringe{0}Steifigkeit, hohe-Dämpfung, mehrschichtige-Gummiverbundpolster. Ihr höherer Verlustfaktor absorbiert Energie bei Frequenzen, die benachbarte Gebäude stören, auf Kosten einer weicheren Gleisauflage.