CN101815824A - 用于将铁轨固定的系统及用于该系统的张力夹 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将铁轨(2)固定的系统以及一种用于该系统的张力夹，其中，铁轨(2)包括铁轨底座(7)、支撑在铁轨底座上的腹板(31)以及铁轨顶部，本发明的系统包括支承板(5、6)以及设置在支承板上的张力夹(14、15)，所述张力夹包括用于使张力夹在支承板(5、6)上压紧的中间区段(16)、至少一个沿侧向从中间区段(16)分支出的扭转区段(19、20)以及固定臂(25、26)，所述固定臂经由弯曲的过渡区段(21、22)而与扭转区段(19、20)连接，起始于过渡区段(21、22)的固定臂相对于扭转区段(19、20)反向延伸，其中，扭转区段(19、20)的长度LA和过渡区段(21、22)的路线是这样相互限定的，即，至少使过渡区段(21、22)无支撑地从侧面经过支承板(5、6)对应于张力夹(14、15)的中间区段(16)的区域。张力夹的固定臂(25、26)的端部区段(29、30)远离扭转区段(19、20)而这样进行弯曲，即，在装配位置上使端部区段指向待固定铁轨(2)的腹板(31)的方向。

Description

用于将铁轨固定的系统及用于该系统的张力夹

技术领域

本发明涉及一种用于将铁轨固定的系统，所述铁轨包括铁轨底座、支撑在所述铁轨底座上的腹板以及铁轨顶部。本发明的系统包括支承板以及设置在所述支承板上的张力夹。所述张力夹包括用于使所述张力夹在所述支承板上压紧的中间区段、至少一个沿侧向从所述中间区段分支出的扭转区段以及固定臂，所述固定臂经由弯曲的过渡区段而与所述扭转区段连接，起始于所述过渡区段的所述固定臂相对于所述扭转区段反向延伸，并且经由所述固定臂的端部区段的自由端产生灵活且有弹性的、作用在待固定铁轨的铁轨底座上的压制力。在此，所述扭转区段的长度和所述过渡区段的路线是这样相互限定的，即，至少使过渡区段无支撑地从侧面经过所述支承板对应于所述张力夹的中间区段的区域。

背景技术

申请人将这种类型的固定系统用“System KS mit SKL 24”来表示，其中，“SKL 24”表示在公知系统中使用的张力夹的专用型号。

在公知系统中，于支承板上设有两个肋部，这两个肋部延伸经过沿着预装配铁轨的纵向所测得的长度，这两个肋部之间限定出一个区段，在完成装配的系统中，将接下来要固定的铁轨的底座置于该区段中。所述肋部一方面用作侧面挡板，该挡板限定住当有铁道机车经过时产生的铁轨横向运动。另一方面，在公知的系统中采用所述肋部将张力夹固定，通过所述弹力夹使要压制住铁轨所需的固定力灵活且有弹性地作用在铁轨底座上。

根据文献DE 202004020752U1公开的基本原理，公知系统中采用的ω形结构的张力夹“SKL 24”是这样设计的，即，该张力夹的扭转区段和固定臂都具有最大的弹性行程以及由此得出的最大灵活的弹性。对此，公知的张力夹包括环状的中间区段，从该中间区段的端部分别在各自侧面的方向上延伸出一段大体上呈直线的扭转区段。然后，这两段扭转区段分别过渡到过渡区段上，所述过渡区段在俯视角度上沿中间区段的方向以180。反向弯曲折回，在过渡区段上又分别连接呈直线的固定臂，所述固定臂大体上平行于各自与扭转区段相对应的侧面而延伸。在此，从俯视角度上，扭转区段和其各自相对应的固定臂之间的净宽度大体上是恒定的，并且该净宽度还对应于包括符合要求的过量情况在内的所述肋部的厚度，该厚度是指肋部横向相对于待固定铁轨的纵向延伸部分所测得的厚度，从而使所述肋部在其厚度方向上通过正中位置而容纳在由扭转区段和固定臂围绕的空间中。

在公知系统中，与所有采用上述张力夹设计而成的固定系统一样，张力夹的固定臂在完成安装的状态下通过张力夹的端部区段的自由端在铁轨底座上产生所需的固定力。

在公知系统中，张力夹在支承板上压紧通过拧在张力螺孔上的螺母来实现。该张力螺孔的一端设在形成在各个肋部顶侧中央的凹槽中，另一端穿过由中间区段限定的开孔。

上文所述的“System KS mit SKL 24”在实际应用中实现了对该系统的预期。然而，固定臂通过其自由端在铁轨底座上的定位不够精确，从而在实际情形下对铁轨和固定系统产生的载荷会致使出现固定臂滑离铁轨底座的危险。

由此得出，公知系统的安装存在问题。即，特别在自动安装的情况下在现场控制差的条件下能够导致，张力夹在安装力和张力的影响下产生旋转，进而使张力夹自然也达不到用于最优化功能所需的位于肋部上的位置。

发明内容

根据上文所述的现有技术的背景情况，本发明的目的因此在于，提供一种将铁轨固定的系统，能够在保证公知固定系统的弹性操作的前提下使系统的安装更加简单，并且具有整体上改善的工作可靠性。由此得出，本发明还提供一种特别适用于上述目的的张力夹。

关于所述系统，本发明的目的通过权利要求1提供的固定系统得以实现。本发明系统的具有优势的结构方案在权利要求1的从属权利要求中给出。

关于所述张力夹，本发明上述目的的解决方案在于，提供一种根据权利要求12所述的这种张力夹。本发明的张力夹的具有优势的结构方案在权利要求12的从属权利要求中给出。

在本发明的系统中，与现有技术相同，作为用于产生压制铁轨所需的灵活而具有弹性的固定力的弹簧部件而采用张力夹，根据在待固定铁轨的纵向上测得的支承板的长度，所述张力夹是这样设置的，即，使所述张力夹的至少一个固定臂能够完整经过最大弹性距离。在此，与现有技术的不同之处在于，所述固定臂的端部区段远离所述扭转区段而这样进行弯曲，即，在装配位置上使所述端部区段指向待固定铁轨的腹板的方向。

通过这种方法，一方面，使支承区域通过铁轨底座的边缘沿着铁轨腹板的方向设置，在所述支承区域中固定臂借由其自身的端部区段产生所需的作用在铁轨底座上的压制力。由铁轨承载而产生的横向力以及在出现状况下在支承板上的不确切的侧面支承导致，铁轨底座通常强烈地相对于铁轨底座的纵向而进行横向运动，那么在这种情况下，通过上述方式还确保了使所需的固定力可以毫无疑问地从固定臂传递到铁轨底座上。

另一方面，通过本发明系统所采用的张力夹的结构设计，使张力夹在安装过程中产生旋转的可能性更小。也就是说，尽管设有通常如前述狭窄的沿着肋部延伸的扭转区段和固定臂，但是与公知的只具有直线延伸的固定臂的实施例相比，本发明上述支承区域的延长部分在铁轨腹板的方向上可以产生能够抵抗旋转的更大的阻力。

本发明的另一个优点在于，考虑到其它属于本发明系统的组件的确定，本发明的张力夹能够这样设置，即，在铁轨底座和/或肋部之间可以设置另一个构件，例如该构件为用于抑制铁轨和固定系统之间的电桥的绝缘部件。

由此得出，本发明为固定系统提供了意想不到简单的零部件，从而相对于现有技术显著地提高了安装可靠性以及工作可靠性。

根据本发明在加工技术方面特别具有优势的结构方案在于，所述固定臂的端部区段相对于固定臂上与该端部区段邻接的区段是这样弯曲的，即，在装配位置上，所述端部区段的假想延长部分与所述铁轨的腹板组成小于90°的夹角。这样成型的端部区段通过传统的弯曲加工而在实际应用的机器上特别经济地加工而成。

安装在本发明系统中的张力夹的避免旋转的可靠性还能够额外地这样来得到提高，即，在俯视的角度上，起始于所述过渡区段的所述固定臂的分段指向所述扭转区段的方向。在相反的区域上，所述分段相对应地首先对着扭转区段的方向，然后再过渡到固定臂远离扭转区段的端部区段上，该相反的区域能够用于使张力夹支承在支承板的相对应形成的结构部件上。

所述结构部件能够例如设计成肋部，该肋部设置在支承板的与所述张力夹对应的顶侧上，所述张力夹的中间区段支承在该肋部上。相对于肋部能够使张力夹以公知的方式压紧。如果，所述扭转区段和所述固定臂之间的最小净宽度至少等于所述肋部的厚度，那么，张力夹一方面能够顺利地安装在支承板上并同时使肋部容纳在其间。另一方面，肋部还能够准确顺利地用于确保张力夹的定位。对此，所述扭转区段和所述过渡点之间的净宽度能够这样设定，即，在装配位置上，使所述固定臂在所述过渡点的区域中支承在所述肋部对应于待固定铁轨的平面上，在俯视的角度上，所述固定臂指向所述扭转区段方向的分段经由所述过渡点而过渡到所述固定臂弯曲的端部区段中。

在本发明系统中所构成的张力夹的弹性性能还可以由此得到支持，即，在装配位置上，所述扭转区段平行于所述肋部延伸而不贴靠在所述肋部上。在这种结构方案中，扭转区段的自由运动不妨碍与其它构件的接触。

在本发明系统中还能够使所述张力夹具有ω形结构，其中，所述中间区段形成环状结构，并且从所述中间区段分支出两段相反的且相互对准的扭转区段，所述扭转区段分别经由过渡区段而各自连接一固定臂，所述固定臂具有弯曲的端部区段。

一种根据本发明制成的、用于将铁轨固定的张力夹，其包括与现有技术一致的中间区段、至少一个沿侧向从所述中间区段分支出的扭转区段、至少一个与所述扭转区段连接的过渡区段以及至少一个与所述过渡区段连接的固定臂，在俯视角度上所述固定臂相对于所述扭转区段反向设置。根据本发明，其中，在俯视角度上，所述固定臂对应于所述固定臂的自由端的端部区段远离所述扭转区段而弯曲。

根据已经在上文提到的原因，此外，所述端部区段与相邻接的所述固定臂的分段组成钝角，该技术特征还有利于加工技术。

附图说明

接下来，根据附图所示的实施例对本发明进行详细说明。图中示意性示出了：

图1为用于将铁轨固定的系统的俯视图；

图2为用于将铁轨固定的系统的侧视图，其中示出了局部结构的剖视图；

图3为安装在图1和图2所示系统中的张力夹的俯视图；

图4为图3的张力夹的后视图；

图5为图3的张力夹的前视图。

附图标记说明

1      用于将铁轨2固定的系统

2      铁轨

3      底土

4      基板

5、6   支承板

7      铁轨2的铁轨底座

8      支承板5、6的纵侧面

9、10  支承板5、6顶侧上的层面

11、12 肋部

13     张力螺钉

14、15 张力夹

16     张力夹14、15的中间区段

17、18 张力夹14、15的弯曲段

19、20 张力夹14、15的扭转区段

21、22 张力夹14、15的过渡区段

23、24 各个固定臂25、26的分段

25、26 固定臂

27、28 固定臂25、26的过渡点

29、30 固定臂25、26的端部区段

31     待固定铁轨2的腹板

32     螺母

33、34 端部区段29、30的支承区域

35     铁轨底座7的边缘

β1、β2、β3  夹角

B      张力夹14、15的宽度

D      每个肋部11、12的厚度

H      弯曲段17、18的高度

L      铁轨2的纵轴

LA     扭转区段19、20的长度

LT     支承板5、6的长度

W      净宽度

具体实施方式

系统1用于将铁轨2固定，该铁轨是未进一步示出的铁路路基的一部分。

铁轨固定系统1设有两块形状相同的支承板5、6，这两块支承板通过基板4而设置在枕木、平台或其它适用于承载铁路路基的底土3上，支承板用专业术语也称为“肋板(Rippenplatten)”。支承板5、6彼此相对地贴靠设置在铁轨2的底座7上，并且以公知的方式通过螺钉与底土3螺合连接。为了使铁轨2能够以限定的垂直方向的下陷度支撑在基板4上，在铁轨底座7和基板4之间以公知的方式设有弹性层。

由俯视图可知，支承板5、6分别具有呈直角的基本形状，该基本形状的长度为LT，该长度为平行于铁轨2的纵轴L所测得的长度。在支承板由背对铁轨2的纵侧面8邻接的区域中，在该纵侧面的顶侧分别形成具有平面形式的层面9、10，所述层面沿着纵侧面8的方向向下梯减。

此外，在支承板5、6上、在支承板的顶侧9与铁轨底座7邻接的区域上分别设有肋部11、12，这两个肋部分别与各个支承板5、6的纵侧面14邻接，该纵侧面与纵侧面8相对并且与铁轨2匹配设置，这两个肋部分别延伸经过各支承板5、6的总长度LT。肋部11、12确保了，在受到载荷的情况下，使支承板6、7仍然能够从侧面可靠地承载铁轨2，所述载荷是指火车经过铁轨2而导致垂直上升运动的载荷以及导致横向对于铁轨2的纵向L的横向运动的载荷。

最后，在支承板5、6的中央位置上设有在此未示出的固定孔，该固定孔以公知的方式采用蘑菇式端铣工艺来实现。在该固定孔中作为钩形螺钉而这样设有张力螺钉13，即，使张力螺钉通过螺头固定在固定孔中，并且张力螺钉的螺纹区段经由肋部11、12的顶侧而突伸出来。

为了对铁轨2进行压制而设有张力夹14、15，这两个张力夹分别与支承板5、6其中之一各进行匹配设置。

张力夹14、15分别具有ω形结构。所述张力夹都具有环状的中间区段16，由俯视图可知，该中间区段呈U形结构，并且在装配位置上，该中间区段至少以180°地围绕住张力螺钉13分别经由肋部11、12而突伸出来的螺纹区段。因此，中间区段16的基部与铁轨2相匹配，而该中间区段的开口则在装配位置上从铁轨2上隐去。

由俯视图可知，中间区段16从半圆形的基部呈直线展开的支腿分别首先经过向下延伸的弯曲段17、18而分别过渡到扭转区段19、20中。因此，扭转区段19、20这样平滑地分别与弯曲段17、18连接，即，由俯视图可知，一方面弯曲段与对应的中间区段16的支腿成直角地设置，并且在装配位置上，所述弯曲段基本上平行于铁轨2延伸。同时，在位于层面上的张力夹14、15上，所述弯曲段以夹角β1倾斜向上设置，从而使弯曲段在装配位置上仅以各个弯曲段17、18的反向区域支承在各个支承板5、6上。扭转区段19、20的长度LA是这样在各个支承板5、6的肋部11、12的长度L上进行限定的，即，使扭转区段背对中间区段16的端部从侧面经由各自的肋部11、12而突伸出来。

各个扭转区段19、20分别连接过渡区段21、22，由俯视图可知，各个过渡区段沿中间区段16的基部方向以大于180°的角度弯曲。因此，过渡区段21、22的曲率半径分别都大于各个肋部11、12的厚度D。

在过渡区段21、22上分别形成各自固定臂25、26的第一分段(Teilstueck)23、24。由俯视图可知，所述分段首先沿着设置在张力夹13、14的另一纵侧面上的扭转区段19、20的方向分别从各个过渡区段21、22延伸出来。同时，固定臂25、26共同以与扭转区段19、20相同的夹角β1而向下设置。

固定臂25、26的分段23、24分别经由形成为曲线结构的过渡点27、28而分别平滑地过渡到各个固定臂25、26的端部区段29、30中。在此，过渡点27、28的曲率是这样选择的，即，使端部区段29、30远离扭转区段19、20而指向待固定铁轨2的腹板31的方向。在俯视图中，在分段23、24和其分别对应的固定臂25、26的端部区段29、30之间组成的夹角β2大约为120°。同时，在过渡点27、28和各自相对的扭转区段19、20之间的狭窄位置上的净宽度W适宜地轻微大于各个肋部11、12的厚度D。

为了将各个张力夹14、15分别固定在相对应的肋部11、12上，使中间区段16分别这样设置在各个张力螺钉13上，即，使张力螺钉13穿过由中间区段16围绕的开孔。接下来，在张力螺钉13上拧入螺母32，该螺母将中间区段16分别压向各自的肋部11、12，并且由此使各个张力夹14、15共同压紧。

扭转区段19、20分别设置在各个肋部背对铁轨2的侧面上，而固定臂25、26则设置在各个肋部11、12面对铁轨2的侧面上。在此，张力夹14、15的弯曲段17、18的高度H是这样设定的，即，张力夹14、15分别仅在过渡区域中通过弯曲段17、18以扭转区段19、20支承在各支承板5、6上。因为，同时过渡区段21、22还具有间隔地绕过肋部11、12的纵侧面，所以，张力夹14、15由扭转区段19、20和过渡区段21、22直到固定臂25、26的端部区段29、30的支承区域32、33都能够进行深入地、自由灵活地运动。

通过将各个张力夹14、15安装到其各自对应的肋部11、12上，使固定臂25、26借由它们各自的过渡点27、28松弛地贴靠在各个肋部11、12的与铁轨2对应的正端面上。如果在拧螺母32的过程中由于螺母32的拧入而产生的力矩使张力夹14、15发生旋转，那么固定臂25、26通过其各自的过渡点27、28而分别支承住肋部11、12并且防止产生过量的变形，这样过量的变形能够使张力夹14、15的功能不再完善。

在装配位置上，固定臂25、26的端部区段29、30是这样弯曲的，即，在装配位置上端部区段的假想延长部分与铁轨2的腹板31组成大约为50°的夹角β3。

同时，固定臂25、26的端部区段29、30通过其支承区域33、34沿着铁轨2的腹板31的方向相对于铁轨底座7的边缘35而设置在该边缘的顶侧上，并且同样在张力夹的安装过程中相对应地产生各个张力夹14、15的过量的变形。同时，端部区段29、30在铁轨腹板31的方向上设置的支承位置确保了，尽管张力夹14、15的宽度B最小化，也能够使所需的压制力在铁轨2的横向运动过程中总是可靠地进行传递。

Claims (17)

1.一种用于将铁轨(2)固定的系统，所述铁轨包括铁轨底座(7)、支撑在所述铁轨底座上的腹板(31)以及铁轨顶部，所述系统包括支承板(5、6)以及设置在所述支承板上的张力夹(14、15)，所述张力夹包括用于使所述张力夹在所述支承板(5、6)上压紧的中间区段(16)、至少一个沿侧向从所述中间区段(16)分支出的扭转区段(19、20)以及固定臂(25、26)，所述固定臂经由弯曲的过渡区段(21、22)而与所述扭转区段(19、20)连接，起始于所述过渡区段(21、22)的所述固定臂相对于所述扭转区段(19、20)反向延伸，并且经由所述固定臂的端部区段(29、30)的自由端产生灵活且有弹性的、作用在待固定铁轨(2)的铁轨底座(7)上的压制力，其中，所述扭转区段(19、20)的长度(LA)和所述过渡区段(21、22)的路线是这样相互限定的，即，至少使过渡区段(21、22)无支撑地从侧面经过所述支承板(5、6)对应于所述张力夹(14、15)的中间区段(16)的区域，其特征在于，所述固定臂(25、26)的端部区段(29、30)远离所述扭转区段(19、20)而这样进行弯曲，即，在装配位置上使所述端部区段指向待固定铁轨(2)的腹板(31)的方向。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定臂(25、26)的端部区段(29、30)是这样弯曲的，即，在装配位置上，所述端部区段(29、30)的假想延长部分与所述铁轨(2)的腹板(31)组成小于90°的夹角(β3)。

3.根据前述任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，在俯视的角度上，起始于所述过渡区段(21、22)的所述固定臂(25、26)的分段(23、24)指向所述扭转区段(19、20)的方向。

4.根据前述任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述支承板(5、6)在其对应于所述张力夹(14、15)的顶侧上承载有肋部(11、12)，所述张力夹(14、15)的中间区段(16)支承在所述肋部上。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述张力夹(14、15)通过固定在所述肋部(11、12)上的张力部件(13)而在所述支承板(5、6)上进行压紧。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述扭转区段(19、20)和所述固定臂(25、26)之间的最小净宽度(W)至少等于所述肋部(11、12)的厚度(D)。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述固定臂(25、26)的弯曲的端部区段(29、30)形成在所述固定臂指向所述扭转区段(19、20)方向的分度(23、24)上。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述扭转区段(19、20)和所述过渡点(27、28)之间的净宽度(W)是这样设定的，即，在装配位置上，使所述固定臂(25、26)在所述过渡点(27、28)的区域中支承在所述肋部(11、12)对应于待固定铁轨(2)的平面上，在俯视的角度上，所述固定臂(25、26)指向所述扭转区段(19、20)方向的分段(23、24)经由所述过渡点而过渡到所述固定臂弯曲的端部区段(29、30)中。

9.根据权利要求5至8中任意一项所述的系统，其特征在于，在装配位置上，所述扭转区段(19、20)平行于所述肋部(11、12)延伸而不贴靠在所述肋部上。

10.根据前述任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述张力夹(14、15)具有ω形结构，其中，所述中间区段(16)形成环状结构，并且从所述中间区段分支出两段相反的且相互对准的扭转区段(19、20)，所述扭转区段分别经由过渡区段(21、22)而各自连接一固定臂(25、26)，所述固定臂具有弯曲的端部区段(29、30)。

11.根据前述任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述张力夹(14、15)的扭转区段(19、20)在装配位置上支承在所述支承板(5、6)上。

12.一种用于将铁轨(2)固定的张力夹，其包括中间区段(16)、至少一个沿侧向从所述中间区段(16)分支出的扭转区段(19、20)、至少一个与所述扭转区段(19、20)连接的过渡区段(21、22)以及至少一个与所述过渡区段(21、22)连接的固定臂(25、26)，在俯视角度上所述固定臂相对于所述扭转区段(19、20)反向设置，其特征在于，在俯视角度上，所述固定臂(25、26)对应于所述固定臂(25、26)的自由端的端部区段(29、30)远离所述扭转区段(19、20)而弯曲。

13.根据权利要求12所述的张力夹，其特征在于，所述端部区段(29、30)与相邻接的所述固定臂(25、26)的分段组成钝角(β2)。

14.根据权利要求12或13所述的张力夹，其特征在于，起始于所述过渡区段(21、22)的所述固定臂(25、26)的分段(23、24)指向所述扭转区段(19、20)的方向。

15.根据权利要求13和14所述的张力夹，其特征在于，所述端部区段(29、30)与所述分段(23、24)相连接。

16.根据权利要求12至15中任意一项所述的张力夹，其特征在于，所述张力夹具有平滑弯曲的曲线结构。

17.根据权利要求12至16中任意一项所述的张力夹，其特征在于，所述张力夹具有ω形结构，其中，所述中间区段(16)形成环状结构，并且从所述中间区段分支出两段相反的且相互对准的扭转区段(19、20)，所述扭转区段分别经由过渡区段(21、22)而各自连接一固定臂(25、26)，所述固定臂具有弯曲的端部区段(29、30)。

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