La presente invenzione concerne una traversina in cemento per binari ferroviari come descritto nel preambolo della rivendicazione 1. Nella costruzione di binari ferroviari si usano oggi delle traversine in cemento sulla cui superficie superiore si fissa il o i binari, a secondo che si tratti di traversine per un unico binario o per entrambi i binari della via ferrata, dove poi le traversine vengono annegate, nella loro parte inferiore, in un piano d'appoggio in cemento. Per attutire i rumori prodotti al passaggio del treno, rispettivamente per ammortizzare le vibrazioni, la parte inferiore della traversina è racchiusa in una scarpa in gomma di rivestimento, che pure viene annegata nel cemento fino a poco al di sotto del suo bordo superiore.
Per garantire un perfetto funzionamento della traversina dotata di scarpa di ammortizzazione in gomma è necessario che tra la traversina in cemento ed il piano di appoggio, pure in cemento, non possa in nessun caso formarsi un collegamento diretto rigido, poiché in tal caso la ammortizzazione delle vibrazioni non è più possibile.
Questo pericolo sussiste avantutto al momento di eseguire la gettata di cemento per conglobare la traversina: infatti può capitare che il cemento liquido possa oltrepassare il bordo superiore della scarpa e penetrare nell'interno della traversina, annullando l'effetto di elasticità della gomma. Il pericolo è presente in particolare quando la traversina va fissata al suolo tramite perni filettati che la attraversano: in tal caso il cemento può penetrare anche attraverso i fori passanti per i perni. Questo problema partico- lare è però stato risolto grazie al fatto di prevedere che i fori nella scarpa in gomma sono provvisti di tubi di gomma solidali con il fondo della scarpa, come mostrato ad esempio nella EP-A-0 826 827 della stessa depositante della presente domanda di brevetto.
Tuttavia la soluzione di questa precedente domanda di brevetto non risolve totalmente il pericolo dell'entrata di cemento e/o acqua e sporcizia ecc. attraverso il bordo della scarpa in gomma. Questo problema si presenta in particolare quando la traversina con scarpa in gomma viene impiegata non in galleria, come spesso è stato fatto finora, bensì all'aperto, dove il binario è soggetto più intensamente agli agenti atmosferici ed alla pioggia in particolare. In tali condizioni si è infatti dovuto constatare nella pratica che la traversina conforme alla succitata EP-A-0 826 827, che costituisce lo Stato della Tecnica pertinente per questa domanda di brevetto, non da garanzie sufficienti di tenuta stagna al bordo superiore della scarpa in gomma.
Detto altrimenti: la semplice presenza di un bordo a forma di linguetta deformantesi, come mostrato ad esempio anche dalla DE-4 336 516-A1, o di un bordo rinforzato come nella domanda pendente sumenzionata, non è garanzia sufficiente di non entrata di acqua e/o di sporcizia, quale terriccio o sabbia ecc., nell'interspazio tra la traversina in cemento e la scarpa in gomma. Tale materiale rimane poi imprigionato nella camera suddetta. D'inverno poi, quando la temperatura scende sotto lo zero, l'acqua presente nell'interspazio citato gela e, diventando rigida, riduce considerevolmente l'effetto di ammortizzazione della scarpa in gomma, fino ad annullare l'effetto stesso. Ne risulta il danneggiamento del funzionamento della traversina antivibrazioni oltre all'aumento dell'abrasione dei materiali dovuto alla presenza di sabbia ecc.
La presente invenzione intende porre rimedio a questi svantaggi delle traversine note e proporre un tipo di traversina provvisto di scarpa in gomma adatta anche per applicazioni all'esterno ed in grado di affrontare, senza subire danni di funzionamento o di usura, le intemperie ed in particolare la pioggia. In particolare la traversina inventiva deve essere fatta in modo da impedire ogni passaggio di acqua e di sporcizia dal bordo superiore della scarpa in gomma.
Questi scopi vengono raggiunti mediante una traversina in cemento per binari ferroviari come quella descritta nel preambolo della rivendicazione 1 e dotata delle caratteristiche della parte caratterizzante della rivendicazione 1 stessa. Grazie al fatto, noto in sé, che la zona di incontro tra le due facce che costituiscono le pareti laterali del corpo in cemento della traversina è fatta in modo che la faccia superiore sia disposta più all'esterno di quella inferiore, viene a formarsi tra le due facce una gronda di sgocciolamento del corpo in cemento sotto la quale viene a disporsi, ben protetto dall'acqua piovana, il bordo superiore della scarpa.
Ciò non sarebbe però sufficiente per garantire la completa chiusura stagna della scarpa in gomma rispetto alle pareti laterali del corpo in cemento, poiché la scarpa in gomma, anche se dotata di bordo di rinforzo, è troppo elastica per poter esercitare una sufficiente forza di chiusura contro le pareti del corpo in cemento, soprattutto le pareti più lunghe dello stesso. Per ottenere questo scopo è necessario prevedere inventivamente che la gronda di sgocciolamento del corpo in cemento presenti una scanalatura rivolta verso l'alto nella quale penetri il bordo superiore della scarpa in gomma.
Questa scanalatura, oltre a costituire una guarnizione "a labirinto" tra la scarpa in gomma ed il corpo in cemento della traversina, guida il bordo superiore della scarpa in gomma contro la parete del corpo in cemento e ve lo preme in una certa misura, anche se inventivamente è previsto che, tra il lato esterno della scanalatura ed il bordo superiore della scarpa in gomma, resti libero un sottile interspazio onde impedire che le vibrazioni ed i movimenti verticali del corpo in cemento, inevitabili al passaggio del treno, possano trasmettersi direttamente, senza ammortizzazione, al terreno tramite la scarpa in gomma.
In questo modo l'acqua piovana, come in uno sgocciolatoio di un davanzale, sgocciola a terra senza entrare in contatto con la scarpa in gomma e dunque senza poter penetrare nella fessura tra la scarpa ed il corpo in cemento della traversina ed anche senza poter trascinare sporcizia di nessun tipo.
Altre forme preferite di realizzazione dell'invenzione sono poi oggetto delle rivendicazioni dipendenti da 2 a 5. Esse, assieme agli specifici vantaggi che offrono, verranno spiegate meglio nel corso della descrizione che segue.
L'invenzione viene ora descritta più nei dettagli con l'aiuto di alcuni esempi di realizzazione illustrati. Le figure mostrano:
la fig. 1 è una veduta in sezione di una traversina con scarpa in gomma corrispondente allo Stato della Tecnica della presente invenzione, come mostrato nella EP-0 826 827;
la fig. 2 è una rappresentazione ingrandita ed in sezione del dettaglio che mostra l'invenzione in una sua prima forma di realizzazione;
la fig. 3 è una rappresentazione analoga a quella della fig. 2 di una seconda forma di realizzazione dell'invenzione; la fig. 4, sempre in una rappresentazione analoga a quella della fig. 2, mostra una terza forma di realizzazione preferita dell'invenzione.
Nella fig. 1, che rappresenta la forma di esecuzione di una traversina con scarpa in gomma costituente lo Stato della Tecnica più vicino alla presente invenzione e corrispondente alla predivulgata EP-0 826 827 della stessa depositante, con 1 è indicato il corpo in cemento della traversina, rappresentato in una sezione perpendicolare rispetto al binario 2. Il binano 2 è fissato alla superficie orizzontale superiore 3 del corpo in cemento 1 con staffe 4 convenzionali. La superficie orizzontale superiore 3 del corpo in cemento 1 non deve però essere costituita necessariamente da un unico piano orizzontale: essa, come viene appunto mostrato nella fig. 1, può presentare opportune scanalature ed essere ad esempio leggermente inclinata in una direzione o nell'altra lateralmente rispetto al binario 2.
La definizione di superficie orizzontale superiore 3 è dunque da intendere in senso lato, cioè in generale quale la superficie superiore sulla quale viene fissato il binario 2. Nella fig. 1 è rappresentata inoltre una soluzione con un corpo in cemento 1 portante un solo binario. In questa forma di esecuzione, l'altro binario è sostenuto da una analoga traversina indipendente da quella qui rappresentata. Sono però anche note forme di realizzazione di traversine con scarpe in gomma portanti entrambi i binari, quindi traversine di grande lunghezza, così come pure traversine costituite da due traversine singole come quella della fig. 1 collegate tra di loro con una trave in ferro: anche queste soluzioni fanno parte dell'ambito di applicazione della presente invenzione.
Dalla fig. 1 si vede poi che il corpo in cemento 1 possiede una superficie orizzontale inferiore 5 ed una scarpa in gomma 6 avente forma di va schetta con pareti laterali 7 circondanti tutto il corpo in cemento nella sua zona mediana e un bordo superiore 8 dotato di un rinforzo 9 fatto quale un rigonfiamento estendentesi verso l'esterno.
Tra la superficie orizzontale inferiore 5 del corpo in cemento 1 e l'interno della scarpa in gomma 6 è poi disposto uno strato di materiale elastico 10 che permette dei piccoli movimenti verticali del corpo in cemento 1 nella scarpa in gomma 6, in modo che gli inevitabili piccoli spostamenti verso il basso al momento del passaggio del treno non possono venir trasmessi direttamente al relativamente sottile strato di gomma del fondo della scarpa in gomma e quindi alla massicciata di supporto in cemento, indicata con 11, nella quale la traversina è inserita fino all'incirca all'altezza del bordo 8 della scarpa in gomma 6.
Nella rappresentazione in sezione del corpo in cemento 1 si distinguono ora le due pareti longitudinali 12 e 13 che collegano, sui lati più larghi, paralleli al binario 2, del corpo in cemento 1, la superficie orizzontale superiore 3 con la superficie orizzontale inferiore 5 del corpo 1 stesso. Due pareti frontali, non visibili nella fig. 1 e perpendicolari rispetto al binario 2, collegano naturalmente le due superfici suddette sui lati frontali del corpo in cemento. Anche queste pareti hanno la stessa forma, in sezione, delle pareti 12 e 13.
Le pareti longitudinali 12 e 13 così come le non visibili pareti frontali, sono a loro volta costituite da due facce 12 min , 12 min min , rispettivamente 13 min , 13 min min , che si estendono dalle superfici orizzontali 3, rispettivamente 5, verso il basso (le facce 12 min e 13 min ), rispettivamente verso l'alto (le facce 12 min min e 13 min min ), fino all'incirca nelle zona mediana del corpo in cemento 1. Le due facce longitudinali 12 min , 12 min min , rispettivamente 13 min , 13 min min , così come le facce frontali, non visi bili nella figura, sono verticali o leggermente inclinate verso l'esterno, tanto quella che parte dalla superficie superiore 3 che quella che parte dalla superficie inferiore 5.
Va poi precisato che, quando si parla di faccia, non si intende qui necessariamente una superficie piana in senso geometrico, bensì una superficie che può anche essere in parte (cioè in una sua zona) più o meno ricurva, come ad esempio nel caso delle facce 12 min e 13 min che, nella loro zona di collegamento con la superficie orizzontale superiore 3 del corpo in cemento, sono ricurve onde evitare la formazione di uno spigolo vivo tra le facce e la superficie orizzontale stessa. La parte inferiore del corpo in cemento 1 della traversina, che corrisponde alle facce inferiori 12 min min e 13 min min delle pareti longitudinali 12 e 13 e frontali (non mostrate) sono racchiuse nella scarpa di rivestimento in gomma 6.
Nella zona di incontro di ciascuna faccia 12 min , 13 min che parte dalla superficie superiore 3 e quella corrispondente 12 min min , rispettivamente 13 min min , che parte dalla superficie inferiore 5 del corpo in cemento 1, la faccia superiore 12 min , 13 min è poi disposta più all'esterno di quella inferiore 12 min min , 13 min min . In questo modo si forma una gronda di sgocciolamento 14 al riparo della quale si colloca il bordo superiore 8 della scarpa in gomma 6. Queste caratteristiche, che corrispondono allo Stato della Tecnica noto, sono rappresentate nella fig. 1.
La fig. 2 mostra ora, con un dettaglio in sezione ingrandito della zona di incontro delle due facce 13 min , 13 min min succitate, la caratteristica inventiva della presente invenzione, con l'aiuto di una prima forma di realizzazione. Nella fig. 2, nella quale gli stessi elementi della fig. 1 vengono indicati con i medesimi numeri di riferimento, si vede come la gronda di sgocciolamento 14 del corpo in cemento 1 presenta una scanalatura 15 rivolta verso l'alto nella quale penetra, lasciando un interspazio 16 verso il lato esterno della scanalatura 15, il bordo superiore 8 della scarpa in gomma 6.
E' evidente che la presenza della scanalatura 15 nella quale penetra il bordo 8 della scarpa in gomma 6 genera una guarnizione "a labirinto" tra il corpo in cemento 1 e la scarpa in gomma 6, poiché l'acqua, per poter penetrare nello spazio tra la scarpa in gomma 6 ed il corpo in cemento 1, deve risalire oltre la gronda di sgocciolamento 14 e passare dall'interspazio 16 che, nella fig. 2, è mostrato in proporzione molto più largo di quanto esso sia nella realtà.
Infatti l'unica funzione dell'interspazio 16 è quella di impedire che gli spostamenti verticali del corpo di cemento 1 possano venir impediti dalla presenza del bordo di gomma 8 che, essendo fatto di gomma molto dura, finirebbe per trasmettere le vibrazioni del corpo in cemento 1 direttamente alla massicciata, eliminando così proprio la funzione di ammortizzazione delle vibrazioni, e dunque dei rumori, che è il compito principale della scarpa di rivestimento in gomma. Tuttavia per evitare l'incastramento laterale del bordo 8 della scarpa in gomma 6 della scanalatura 15 è sufficiente un gioco laterale di pochi decimi di millimetro, poiché i movimenti del corpo in cemento sono soprattutto verticali.
La forma di base della scanalatura inventiva 15 può essere qualsiasi, basta che essa, come mostrato nella fig. 2, sia rivolta verso l'alto, ossia sia praticata nel bordo della gronda 14 dal basso verso l'alto. Forme particolari della scanalatura 15, e quindi anche del bordo superiore 8 della scarpa in gomma 6, sono da considerare quali soluzioni preferite dell'invenzione, che permettono di ottenere ulteriori vantaggi specifici.
Una prima forma particolare è pure rappresentata nella fig. 2. Qui infatti la scanalatura 15 presenta pareti laterali 17, 18 divergenti, così da formare una scanalatura a forma di V rivolta verso il basso. Corrispondentemente a queste forme della scanalatura 15, la scarpa in gomma 6 presenta poi un bordo superiore 8 con pareti 19, 20 formanti un rigonfiamento pure a forma di V con angoli congruenti con quelli della scanalatura 15. Il bordo superiore 8 penetra poi nella scanalatura 15 del corpo in cemento 1 della traversina per un tratto t pari almeno allo spessore z del bordo 8 nel punto di penetrazione del bordo 8 della scarpa 6 nel corpo in cemento 1. Il vantaggio della soluzione della fig. 2 è quello di poter realizzare un bordo 8 di grande spessore e quindi di grande resistenza alla flessione.
Ciò garantisce ottime proprietà di guarnizione stagna tra la scarpa 6 ed il corpo in cemento 1.
Nella fig. 2 sono inoltre visibili delle scanalature parallele 21 presenti nella parete interna della scarpa in gomma 6, le cui funzioni sono di conferire elasticità al corpo in gomma, ma che non giocano alcun ruolo nell'ambito della presente invenzione.
La fig. 3 mostra, in una raffigurazione del tutto simile a quella della fig. 2, un'altra variante di realizzazione dell'invenzione. Per gli stessi elementi costruttivi della soluzione della fig. 2 sono stati conservati gli stessi numeri di riferimento provvisti all'uopo di un indice. Nuovi numeri sono stati adottati solo per quegli elementi che sono inventivamente differenti, nel senso che su di essi si basa la differenza tra le singole soluzioni preferite. Nella fig. 3 si vede dunque che la scanalatura 15 min presenta pareti laterali 22, 23 parallele fra di loro e verticali (rispettivamente perpendicolari al piano della massicciata 11 nella quale la traversina è incementata).
La scarpa in gomma 6 presenta un bordo superiore 8 min dotato di pareti 24, 25 pure parallele fra di loro e penetranti nella scanalatura 15 min del corpo in cemento 1 della traversina per un tratto t pari almeno allo spessore z del bordo 8 min della scarpa 6.
Questa soluzione ha il vantaggio di poter permettere la realizzazione di bordi superiori 8' della scarpa in gomma 6 penetranti molto profondamente in una scanalatura 15 min di grande profondità, così da incrementare l'effetto di guarnizione a labirinto senza peraltro presentare pericolo di incastramento del bordo 8 min della scarpa in gomma 6 nella scanalatura a pareti parallele 15 min . Il limite di profondità della scanalatura 15 min è dato da considerazioni legate alla fabbricazione del corpo in cemento 1 ed alla resistenza meccanica della gronda di sgocciolamento 14, che diventa tanto più fragile, quanto più la scanalatura 15 min è profonda.
E' evidente che anche il bordo 8 min della scarpa in gomma della fig. 3 può presentare, a scopo di migliorarne la resistenza meccanica alla flessione, un rigonfiamento di rinforzo 26 verso l'esterno di forma qualsiasi. E' questa una ulteriore caratteristica che può inventivamente venir applicata a tutte le forme di realizzazione dell'invenzione, indipendentemente dalle forme del loro bordo penetrante nelle corrispondenti scanalature del corpo in cemento e che serve per aumentare l'effetto di tenuta stagna tra il bordo 8, 8 min della scarpa in gomma 6 ed il corpo in cemento.
La soluzione mostrata nella fig. 4, che pure rappresenta una ulteriore forma di realizzazione preferita dell'invenzione e che viene mostrata in una presentazione del tutto simile a quelle delle due precedenti fig. 2 e 3, differisce da quella della fig. 3 per un dettaglio costruttivo che offre un vantaggio molto specifico.
Secondo questa variante, per la quale sono stati conservati i numeri di riferimento della fig. 2 per tutti gli elementi uguali alle due varianti, la gronda di sgocciolamento 14 presenta, oltre alla scanalatura 15 min rivolta verso l'alto e dotata di pareti parallele 22, 23, una scanalatura supplementare 27 rivolta verso l'interno nella quale penetra, lasciando un interspazio verso l'alto 28 ed un interspazio 28 min verso il fondo della scanalatura supplementare 27, una protuberanza 29 a forma di naso del bordo superiore 8 min della scarpa in gomma 6. Questa protuberanza 29, che si estende su tutta la lunghezza del bordo 8 min della scarpa 6, permette alla scarpa in gomma 6 di rimanere agganciata al corpo in cemento 1 una volta che quest'ultimo viene inserito nella scarpa 6.
Ciò facilita le operazioni di montaggio in loco della traversina, poiché rende inutile i sistemi di fissaggio (lacci, nastri ecc.) con i quali è altrimenti necessario fissare provvisoriamente la scarpa in gomma 6 al corpo in cemento 1, per far sì che la stessa non si stacchi dal corpo in cemento durante l'operazione di messa in opera della traversina. Oltre a ciò la presenza di una protuberanza 29 penetrante in una scanalatura supplementare 27 migliora l'effetto di tenuta stagna tra la scarpa 6 ed il corpo in cemento 1, ciò che è naturalmente molto benvenuto. Tuttavia va anche detto che questa soluzione presenta un considerevole svantaggio dal punto di vista della fabbricazione del corpo in cemento, poiché lo stesso non è più fabbricabile per semplice sfilamento da una forma semplice composta di due sole parti.
Per ottenere la scanalatura supplementare 27 è infatti necessario operare con una forma complessa con inserti separati, ciò che rende la fabbricazione del corpo in cemento 1 più dispendiosa.
A seconda delle condizioni specifiche legate ai pericoli più o meno elevati di inondazione della via ferrata ed alla necessità di montaggio della traversina, ci si orienterà verso l'una o l'altra delle soluzioni preferite qui mostrate a puro titolo di esempio, dove poi bisognerà sottolineare che la conformazione della scanalatura 15 nella quale penetra il bordo superiore 8 della scarpa in gomma 6 e quella del bordo 8 stesso possono assumere molte altre forme pur restando nell'ambito della presente invenzione, la quale si limita a postulare la compenetrazione tra il bordo superiore 8 della scarpa in gomma 6 e la gronda di sgocciolamento 14 del corpo in cemento 1 di una traversina in cemento per binari ferroviari.
Elenco dei numeri delle figure
1. Corpo in cemento
2. Binario
3. Superficie orizzontale superiore
4. Staffe
5.
Superficie orizzontale inferiore
6. Scarpa di rivestimento in gomma
7. Parete laterale
8. Bordo superiore
9. Rinforzo
10. Strato elastico
11. Massicciata di supporto in cemento
12. Parete longitudinale
13. Parete longitudinale
14. Gronda di sgocciolamento
15. Scanalatura
16. Interspazio
17. Parete laterale della scanalatura 15
18. Parete laterale della scanalatura 15
19. Pareti del bordo superiore 8
20. Pareti del bordo superiore 8
21. Scanalatura parallela
22. Parete laterale della scanalatura 15 min
23. Parete laterale della scanalatura 15 min
24. Parete del bordo superiore 8 min
25. Parete del bordo superiore 8 min
26. Rigonfiamento
27. Scanalatura supplementare
28. Interspazio
29. Protuberanza
The present invention relates to a concrete sleeper for railway tracks as described in the preamble of claim 1. In the construction of railway tracks, concrete sleepers are now used on the upper surface of which the track or tracks are fixed, depending on whether it is a sleeper for a single track or for both tracks of the via ferrata, where the sleepers are then drowned, in their lower part, in a concrete support surface. To cushion the noises produced at the passage of the train, respectively to cushion vibrations, the lower part of the sleeper is enclosed in a coating rubber shoe, which is also drowned in the concrete up to just below its upper edge.
To guarantee perfect functioning of the sleeper equipped with rubber cushioning shoe, it is necessary that a rigid direct connection cannot form under any circumstances between the sleeper in concrete and the support surface, also in cement, since in this case the cushioning of the vibration is no longer possible.
This danger exists first when making the concrete casting to conglobate the sleeper: in fact, it can happen that liquid cement can go beyond the upper edge of the shoe and penetrate inside the sleeper, canceling the elasticity effect of the rubber. The danger is present in particular when the sleeper must be fixed to the ground by threaded pins that pass through it: in this case the cement can also penetrate through the holes passing through the pins. However, this particular problem has been solved thanks to the fact that the holes in the rubber shoe are provided with rubber tubes integral with the bottom of the shoe, as shown for example in EP-A-0 826 827 by the same depositor of the present patent application.
However, the solution of this previous patent application does not totally solve the danger of the entry of cement and / or water and dirt etc. through the edge of the rubber shoe. This problem arises in particular when the sleeper with rubber shoe is used not in the tunnel, as has often been done so far, but outdoors, where the track is subject more intensely to atmospheric agents and rain in particular. In fact, in these conditions it has been found in practice that the sleeper conforming to the aforementioned EP-A-0 826 827, which constitutes the relevant state of the art for this patent application, does not provide sufficient guarantees of watertightness at the upper edge of the shoe in rubber.
In other words: the mere presence of a deformed tongue-shaped edge, as shown for example also by DE-4 336 516-A1, or of a reinforced edge as in the aforementioned pending application, is not a sufficient guarantee of non-entry of water and / or dirt, such as soil or sand etc., in the gap between the concrete sleeper and the rubber shoe. This material then remains imprisoned in the aforementioned chamber. Then in winter, when the temperature drops below freezing, the water present in the aforementioned space freezes and, becoming rigid, considerably reduces the cushioning effect of the rubber shoe, until it cancels the effect itself. This results in damage to the operation of the anti-vibration sleeper as well as increased abrasion of the materials due to the presence of sand etc.
The present invention intends to remedy these disadvantages of the known sleepers and to propose a type of sleeper equipped with a rubber shoe also suitable for outdoor applications and capable of dealing with the weather and, in particular, without suffering damage from operation or wear, in particular the rain. In particular, the inventive sleeper must be made so as to prevent any passage of water and dirt from the upper edge of the rubber shoe.
These objects are achieved by means of a concrete sleeper for railway tracks such as that described in the preamble of claim 1 and equipped with the characteristics of the characterizing part of claim 1 itself. Thanks to the fact, known per se, that the meeting area between the two faces that make up the side walls of the concrete body of the sleeper is made so that the upper face is arranged more outside the lower one, is formed between the two faces have a dripping eaves of the concrete body under which the upper edge of the shoe is arranged, well protected from rainwater.
However, this would not be sufficient to guarantee the complete watertight closure of the rubber shoe with respect to the side walls of the concrete body, since the rubber shoe, even if equipped with a reinforcement edge, is too elastic to be able to exert a sufficient closing force against the walls of the concrete body, especially the longer walls of the same. To achieve this, it is necessary to inventively provide that the dripping gutter of the concrete body has a groove facing upwards into which the upper edge of the rubber shoe penetrates.
This groove, in addition to constituting a "labyrinth" gasket between the rubber shoe and the concrete body of the sleeper, guides the upper edge of the rubber shoe against the wall of the concrete body and presses it to a certain extent, also if inventively it is envisaged that, between the external side of the groove and the upper edge of the rubber shoe, a thin gap remains free to prevent the vibrations and vertical movements of the concrete body, inevitable when the train passes, from being transmitted directly, without cushioning, to the ground through the rubber shoe.
In this way, rainwater, as in a sill drainer, drips to the ground without coming into contact with the rubber shoe and therefore without being able to penetrate the gap between the shoe and the concrete body of the sleeper and also without being able to drag dirt of any kind.
Other preferred embodiments of the invention are then the subject of the dependent claims from 2 to 5. They, together with the specific advantages they offer, will be better explained in the course of the description that follows.
The invention is now described in more detail with the help of some illustrated embodiments. The figures show:
fig. 1 is a sectional view of a sleeper with a rubber shoe corresponding to the state of the art of the present invention, as shown in EP-0 826 827;
fig. 2 is an enlarged sectional view of the detail showing the invention in a first embodiment;
fig. 3 is a representation similar to that of fig. 2 of a second embodiment of the invention; fig. 4, always in a representation similar to that of fig. 2, shows a third preferred embodiment of the invention.
In fig. 1, which represents the embodiment of a sleeper with rubber shoe constituting the state of the art closest to the present invention and corresponding to the predivulgated EP-0 826 827 of the same depositor, with 1 indicating the concrete body of the sleeper, represented in a section perpendicular to track 2. Track 2 is fixed to the upper horizontal surface 3 of the concrete body 1 with conventional brackets 4. However, the upper horizontal surface 3 of the concrete body 1 does not necessarily have to be a single horizontal plane: it, as is shown in fig. 1, can have suitable grooves and for example be slightly inclined in one direction or the other sideways with respect to the track 2.
The definition of upper horizontal surface 3 is therefore to be understood in a broad sense, that is to say in general as the upper surface on which the track 2 is fixed. In fig. 1 also shows a solution with a concrete body 1 carrying only one track. In this embodiment, the other track is supported by a similar sleeper independent of the one shown here. However, embodiments of sleepers with rubber shoes bearing both rails are also known, therefore long sleepers, as well as sleepers consisting of two single sleepers such as that of fig. 1 connected together with an iron beam: these solutions are also part of the scope of the present invention.
From fig. 1 it can then be seen that the concrete body 1 has a lower horizontal surface 5 and a rubber shoe 6 having the shape of a flap with side walls 7 surrounding the entire concrete body in its median area and an upper edge 8 equipped with a reinforcement 9 made such as a bulge extending outward.
A layer of elastic material 10 is then arranged between the lower horizontal surface 5 of the concrete body 1 and the inside of the rubber shoe 6 which allows small vertical movements of the concrete body 1 in the rubber shoe 6, so that the inevitable small downward movements when the train passes cannot be transmitted directly to the relatively thin rubber layer of the bottom of the rubber shoe and therefore to the concrete support ballast, indicated with 11, in which the sleeper is inserted up to the about the edge 8 of the rubber shoe 6.
In the sectional representation of the concrete body 1 the two longitudinal walls 12 and 13 are now distinguished which connect, on the wider sides, parallel to the track 2, of the concrete body 1, the upper horizontal surface 3 with the lower horizontal surface 5 of the body 1 itself. Two front walls, not visible in fig. 1 and perpendicular to the track 2, naturally connect the two aforementioned surfaces on the front sides of the concrete body. These walls also have the same sectional shape as the walls 12 and 13.
The longitudinal walls 12 and 13, as well as the invisible front walls, are in turn made up of two faces 12 min, 12 min min, respectively 13 min, 13 min min, which extend from the horizontal surfaces 3, respectively 5, towards the low (the faces 12 min and 13 min), respectively upwards (the faces 12 min min and 13 min min), up to approximately in the middle zone of the concrete body 1. The two longitudinal faces 12 min, 12 min min, respectively 13 min, 13 min min, as well as the front faces, not visible in the figure, are vertical or slightly inclined outwards, both the one that starts from the upper surface 3 and the one that starts from the lower surface 5.
It should also be noted that, when we talk about the face, we do not necessarily mean here a flat surface in a geometric sense, but a surface that can also be partially (i.e. in one of its areas) more or less curved, as for example in the case of faces 12 min and 13 min which, in their area of connection with the upper horizontal surface 3 of the concrete body, are curved in order to avoid the formation of a sharp edge between the faces and the horizontal surface itself. The lower part of the concrete body 1 of the sleeper, which corresponds to the lower faces 12 min min and 13 min min of the longitudinal walls 12 and 13 and front (not shown) are enclosed in the rubber lining shoe 6.
In the meeting area of each face 12 min, 13 min which starts from the upper surface 3 and the corresponding one 12 min min, respectively 13 min min, which starts from the lower surface 5 of the concrete body 1, the upper face 12 min, 13 min it is then placed more outside the lower one 12 min min, 13 min min. In this way a dripping gutter 14 is formed, in the shelter of which the upper edge 8 of the rubber shoe 6 is placed. These characteristics, which correspond to the known state of the art, are represented in fig. 1.
Fig. 2 now shows, with an enlarged section detail of the meeting area of the two faces 13 min, 13 min min mentioned above, the inventive feature of the present invention, with the help of a first embodiment. In fig. 2, in which the same elements of fig. 1 are indicated by the same reference numbers, it can be seen how the dripping gutter 14 of the concrete body 1 has a groove 15 facing upwards into which it penetrates, leaving an interstage 16 towards the external side of the groove 15, the edge upper 8 of the rubber shoe 6.
It is evident that the presence of the groove 15 into which the edge 8 of the rubber shoe 6 penetrates generates a "labyrinth" gasket between the concrete body 1 and the rubber shoe 6, since water, in order to penetrate into the space between the rubber shoe 6 and the concrete body 1, it must go up beyond the dripping eaves 14 and pass through the gap 16 which, in fig. 2, is shown in proportion much wider than it is in reality.
In fact, the only function of the gap 16 is to prevent the vertical displacements of the concrete body 1 from being prevented by the presence of the rubber edge 8 which, being made of very hard rubber, would end up transmitting the vibrations of the concrete body 1 directly to the ballast, thus eliminating the function of cushioning vibrations, and therefore noises, which is the main task of the rubber lining shoe. However, to avoid lateral jamming of the edge 8 of the rubber shoe 6 of the groove 15, a lateral play of a few tenths of a millimeter is sufficient, since the movements of the concrete body are mainly vertical.
The basic shape of the inventive groove 15 can be any, as long as it, as shown in fig. 2, faces upwards, i.e. is practiced in the edge of the eaves 14 from the bottom upwards. Particular forms of the groove 15, and therefore also of the upper edge 8 of the rubber shoe 6, are to be considered as preferred solutions of the invention, which allow to obtain further specific advantages.
A first particular form is also represented in fig. 2. Here in fact the groove 15 has diverging side walls 17, 18, so as to form a V-shaped groove facing downwards. Corresponding to these forms of the groove 15, the rubber shoe 6 then has an upper edge 8 with walls 19, 20 forming a bulge also in the shape of a V with angles congruent with those of the groove 15. The upper edge 8 then penetrates into the groove 15 of the concrete body 1 of the sleeper for a portion t equal to at least the thickness z of the edge 8 at the point of penetration of the edge 8 of the shoe 6 into the concrete body 1. The advantage of the solution of fig. 2 is that of being able to create a very thick edge 8 and therefore of great flexural strength.
This guarantees excellent sealing properties between the shoe 6 and the concrete body 1.
In fig. 2 there are also visible parallel grooves 21 present in the inner wall of the rubber shoe 6, whose functions are to give elasticity to the rubber body, but which do not play any role in the context of the present invention.
Fig. 3 shows, in a representation completely similar to that of fig. 2, another variant embodiment of the invention. For the same construction elements of the solution of fig. 2 the same reference numbers have been kept, provided with an index for this purpose. New numbers have been adopted only for those elements that are inventively different, in the sense that the difference between the individual preferred solutions is based on them. In fig. 3 therefore it can be seen that the groove 15 min has side walls 22, 23 parallel to each other and vertical (respectively perpendicular to the plane of the roadbed 11 in which the sleeper is cemented).
The rubber shoe 6 has an upper edge 8 min equipped with walls 24, 25 also parallel to each other and penetrating into the groove 15 min of the concrete body 1 of the sleeper for a stretch t equal to at least the thickness z of the edge 8 min of the shoe 6.
This solution has the advantage of being able to allow the creation of upper edges 8 'of the rubber shoe 6 penetrating very deeply into a 15-minute groove of great depth, so as to increase the effect of a labyrinth gasket without, however, presenting a danger of edge jamming. 8 min of the rubber shoe 6 in the groove with parallel walls 15 min. The depth limit of the 15 min groove is given by considerations related to the manufacture of the concrete body 1 and the mechanical resistance of the dripping gutter 14, which becomes all the more fragile, the deeper the 15 min groove.
It is evident that also the 8 min edge of the rubber shoe of fig. 3 can have, for the purpose of improving its mechanical resistance to bending, an outward swelling 26 of any shape. This is a further feature which can be inventively applied to all the embodiments of the invention, independently of the shapes of their edge penetrating the corresponding grooves of the concrete body and which serves to increase the watertight effect between the edge 8 , 8 min of the rubber shoe 6 and the concrete body.
The solution shown in fig. 4, which also represents a further preferred embodiment of the invention and which is shown in a presentation very similar to those of the two previous figs. 2 and 3, differs from that of fig. 3 for a construction detail that offers a very specific advantage.
According to this variant, for which the reference numbers of fig. 2 for all the elements identical to the two variants, in addition to the groove 15 min facing upwards and with parallel walls 22, 23, the dripping gutter 14 has an additional groove 27 facing inwards into which it penetrates, leaving an upward gap 28 and an gap 28 min towards the bottom of the additional groove 27, a nose-shaped protuberance 29 of the upper edge 8 min of the rubber shoe 6. This protuberance 29, which extends over the entire length of the edge 8 min of shoe 6, allows the rubber shoe 6 to remain hooked to the concrete body 1 once the latter is inserted into shoe 6.
This facilitates the on-site assembly operations of the sleeper, since it makes the fixing systems (laces, tapes, etc.) unnecessary with which it is otherwise necessary to provisionally fix the rubber shoe 6 to the concrete body 1, to ensure that the same does not detach from the concrete body during the sleeper operation. In addition, the presence of a protrusion 29 penetrating an additional groove 27 improves the sealing effect between the shoe 6 and the concrete body 1, which is naturally very welcome. However, it should also be said that this solution has a considerable disadvantage from the point of view of the manufacture of the concrete body, since the same cannot be manufactured by simple removal from a simple shape made up of only two parts.
To obtain the additional groove 27 it is in fact necessary to operate with a complex shape with separate inserts, which makes the manufacture of the concrete body 1 more expensive.
Depending on the specific conditions linked to the more or less high flood hazards of the via ferrata and the need to assemble the sleeper, we will move towards one or the other of the preferred solutions shown here purely by way of example, where we will then need to to underline that the conformation of the groove 15 into which the upper edge 8 of the rubber shoe 6 penetrates and that of the edge 8 itself can take many other forms while remaining within the scope of the present invention, which merely postulates the interpenetration between the edge top 8 of the rubber shoe 6 and the dripping gutter 14 of the concrete body 1 of a concrete sleeper for railway tracks.
List of numbers of figures
1. Concrete body
2. Track
3. Upper horizontal surface
4. Brackets
5.
Lower horizontal surface
6. Rubber lining shoe
7. Side wall
8. Upper edge
9. Reinforcement
10. Elastic layer
11. Concrete ballast support
12. Longitudinal wall
13. Longitudinal wall
14. Dripping eaves
15. Groove
16. Interspace
17. Side wall of groove 15
18. Side wall of groove 15
19. Top edge walls 8
20. Top edge walls 8
21. Parallel groove
22. Side wall of the groove 15 min
23. Side wall of the groove 15 min
24. Upper edge wall 8 min
25. Wall of the upper edge 8 min
26. Swelling
27. Additional groove
28. Interspace
29. Protuberance