CZ241298A3 - Způsob výroby pružných kolejnicových svorek - Google Patents

Description

(57) Anotace:

U způsobu výroby kolejnicové svorky /13/, která se používá k upevnění kolejnice k pod ní ležící kolejnicové desce nebo kolejnicovému pražci, se svorka vyrábí z polotovaru vytvořeného z kulatiny, terá je slisována tak, že polotovar má zaoblené okraje /hrany/. Způsob lze aplikovat při výrobě kolejnicové svorky typu, který zahrnuje pár rovnoběžných prvků /14/ ohnutých do tvaru písmene D tak, že přední část je uzpůsobená k zasunutí do příruby kolejnice, kdy zmíněná přední část je vytvořena příslušnými volnými vodorovnými prvky, a kde je základna uzpůsobena k zasunutí do štěrbiny kolejnicové desky, kolejnicového pražce, nebo kotvícího zařízení upevněného ke kolejnicové desce nebo kolejnicovému pražci.

• ·· . ·· ·· ·· Λ : .·’· : :

»·· ···· ··· ·· ·· ··

- i ptfýrob^ pružných kolejnicových svorek Aktuální verse Oblast techniky

Tento vynález se týká výroby pružných kolejnicových svorek používaných v systému upevňování kolejnic, zvláště pak se týká, ale nejenom, způsobu výroby kolejnicových svorek umístěných kolmo ke kolejnicím.

Dosavadní stav techniky

Pružná kolejnicová svorka (přídržka) je popsána v US patentu 4,313,563, vydaném na jméno Young. Tato svorka je konstruována pro použití s obvykle vyrobeným ramenem, do kterého zapadá základna pružné svorky.

Dříve uvažované způsoby výroby takové kolejové svorky se potýkaly s problémem výskytu vměsků v hotové svorce, a to v místech s vysokým namáháním, což mohlo vést k poruchám z únavy.

Proto je žádoucí vyrábět takové svorky způsobem, který nevede k vytváření vměsků v místech s vysokým namáháním.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje způsob výroby kolejnicové svorky, sloužící k upevnění kolejnice ke kolejnicové desce nebo pražci, kdy kolejnicová svorka zahrnuje základnu uzpůsobenou k zasunutí do štěrbiny v kolejnicové desce nebo pražci, nebo do jiného ukotvovacího zařízení upevněného na desce nebo pražci, a dále pár rovnoběžných prvků, které vystupují ze základny do záchytného dílu kolejnice, přičemž rovnoběžné prvky jsou zakřivené tak, že se záchytný díl kolejnice nachází těsně u základny. Způsob výroby kolejnicové svorky zahrnuje:

i) vytvoření obrobku ohnutím tyčového materiálu jisté délky tak, že se vytvoří polotovar, • ·

- 2 ii) stlačení polotovaru k vytvoření plochého dílu s redukovanou tloušťkou tyčového materiálu, iii) deformaci takto vytvořeného polotovaru do podoby svorky.

Dříve uvažované způsoby výroby kolejnicových svorek typu, který je popsán v US 4,313,563, měly rovněž nedostatek v tom, že svorka musela podstoupit operaci tzv.ražení mincí, aby se odstranily koncentrace napětí, vzniklé kováním, v blízkosti ostrých rohů. Kromě toho, dříve používané výrobní metody vyžadovaly formované svorky, které by podstoupily ohybovou operaci, při níž jsou svorky nadměrně ohnuty tak, aby vykazovaly trvalou tvarovou deformaci a výhodné počáteční rozmístění napětí ve svorce. Použití metody, charakteristické pro tento vynález, umožňuje vyhnout se jak operaci ražení mince, tak i ohybové operaci, má-li tyč kruhový tvar a obrobek je lisován tak, že polotovar získá zaoblené okraje.

Přehled obrázků na výkrese

Pro lepší porozumění tohoto vynálezu (a jeho použití) použijeme příklady jeho provedení, a to společně s přiloženými výkresy, na kterých:

obr.l až 5 znázorňuje kroky dříve používaného způsobu výroby pružné kolejnicové svorky, obr.6 až 10 znázorňuje kroky způsobu výroby, který je charakteristický pro tento vynález, obr.11 znázorňuje polotovar používaný u dříve používaného způsobu, obr.12 znázorňuje boční pohled na svorku vyrobenou podle způsobu zobrazeného na obr.l až 5, obr.13 znázorňuje perspektivní pohled na obrobek používaný u způsobu výroby podle tohoto vynálezu, obr.14 znázorňuje perspektivním pohled na polotovar vyrobený způsobem podle tohoto vynálezu.

• · • · • · • ·

- 3 Příklady provedení vynálezu

Kroky způsobu výroby, podle dosavadního stavu techniky, jsou znázorněny na obr.l až 5. Způsob výroby začíná výrobou pravoúhlého polotovaru 1 (obr.l). Polotovar je normálně vyroben z oceli.

Pravoúhlý polotovar se potom rozdělí na dva polotovary 2 tvaru U (obr.2). Každý polotovar 2 ve tvaru U tvoří základnu kolejnicové svorky.

Polotovar ve tvaru U je odříznutím upraven na správnou délku a jeho ostré hrany jsou ražením upraveny na hladké hrany (obr.3). Odříznutí a ražení se provádí u ohřátého polotovaru. Zaoblení hran pomocí operací ražení mincí je nutné, aby se předešlo hromadění napětí u hotové svorky.

Zmíněné ražení je dobře zavedený proces, jehož pomocí se zlepšují vlastnosti okraje, vzniklého odstřižením materiálu, na vlastnosti okraje vzniklého válcováním za tepla. Proces se obvykle realizuje lisováním v páru zápustek. Hrubý polotovar se umístí do zápustek a sevře se tak, že se na polotovaru vytvoří zaoblené okraje. Tato operace je kritickou operací, pokud jde o životnost pružinové svorky vyráběné ze stříhaného plochého materiálu, a vyžaduje vysoký stupeň řízení kvality během výroby.

U dříve realizovaného způsobu je odstřižený a ražený polotovar za tepla upraven do tvaru znázorněném na obr.4, a to přehnutím volných konců tak, že vytváří části ve tvarů prstů 7 , které při používání svorky spočívají na kolejnici. Základny se vyrábí ohnutím střední části polotovaru ve tvaru U. Základna je určena pro spojení se základovou deskou se kterou bude svorka použita.

Svorka se dále ohýbá tak, že se základna 5 svorky drží napevno mezi dvěma čelistmi 6. Vyvolá se síla na prsty 7 tak, aby se svorka přehnula. Následně se síla uvolní. Vyvolání a uvolnění síly se může několikrát opakovat, například třikrát, a potom se svorka z čelistí 6 vyjme. Tato operace vytvoří svorku 8 se správným tvarem a požadovaným počátečním rozmístěním napětí.

Na obr.6, 7, 8 a 9 jsou znázorněny různé kroky způsobu výroby podle tohoto vynálezu.

Na obr.6a a 6b je znázorněna kulatá tyč, obvykle ocelová, která se ohne mezi konci a vytvoří se tak výchozí díl 10 ve tvaru U se dvěma rameny 14 spojenými obloukovítou částí 16.

U dílu na obr.6a jsou obě ramena navzájem rovnoběžná, na obr.6b se ramena směrem k volným koncům sbíhají.

Díl 10 se následně zplošťuje tak, aby se vytvořil polotovar 11. Na obr.7a a 7b je znázorněn polotovar 11 vyrobený z dílu na obr.6a a 6b. Polotovary jsou zhotoveny zahřátím dílu 10 a stlačením v otevřené zápustce. Uspořádání desek lisu závisí na konečném požadovaném tvaru svorky. Příklad desek lisu je v nárysu znázorněn na obr.8. Díl se umístí na spodní zápustku 22. Horní zápustka 21 se přitlačí na díl 10 ve směru znázorněném šipkou f na obr.8. Polotovar se stlačuje tak dlouho, až horní zápustka 21 narazí na zarážky 24 umístěné na spodní zápustce 22. Tvar povrchu 23 horní zápustky 21, který je v dotyku s polotovarem, poskytuje polotovaru 11 požadovaný tvar. Tvar povrchu 23 je na obr.8 z důvodu přehlednosti přehnaný. Mohly by se použít i jiné formy tvarovaného povrchu k vytvarování polotovaru 11 znázorněného na obr.7a a 7b.

Jelikož se používá u této operace otevřená zápustka, nejsou vnitřní a vnější boční strany 18 , 20 ramen 14 a vnitřní povrch obloukovitě části 16 deskami lisu omezeny, a tak může materiál dílu 10 nerušeně téci ve směru od středové čáry ramen 14. a rovněž směrem dovnitř u obloukovitě části 16, jestliže je díl stlačován. Výsledkem je, že zatímco je horní a spodní strana dílu 10 zplošťována, vnitřní a vnější boční strany získávají zaoblený tvar bez ostrých okrajů.

Alternativně může být díl 10,za účelem získání polotovaru 11 (obr.9a), zplošťován použitím uzavřené zápustky. Obr.9b a 9c znázorňují příčný řez podél čáry IX^-IX^ a IX^-IX^.

Tvar zápustky použité u uzavřené zápustky je takový, že přebytečný materiál přetéká okolo středové čáry polotovaru, přičemž všechny vnější okraje polotovaru mají příslušný rádius, • · • 4

- 5 jelikož zápustka sama může být vyrobena bez ostrých okrajů (hran) a může mít všechny hrany příslušně zaoblené. Konečné odstřihnuti přebytečného materiálu je požadovanou operací před tím, než je polotovar dále tepelně upravován do konečného tvaru.

Tloušťka polotovaru 11 se může měnit, a to podle požadavků na tvar svorky a úrovně stlačování vyskytující se v jednotlivých částech dokončené a instalované svorky. U příkladu znázorněném na obr.7a byla koncová oblast 12 polotovaru 11, odpovídající obloukovité části 16 dílu 10 na obr.6a, zúžena. Takové zúžení se může požadovat proto, aby se svorka mohla spojit se základovou deskou. Tvar zbývajících částí polotovaru 11 se volí tak, aby se u hotové svorky optimalizovala tuhost a rozložení napětí. Tak například, oblasti s vysokým napětím by měly být tlustší než oblasti s nízkým napětím. Tenší oblasti s menším napětím dovolují větší vychýlení svorky během jejího používání.

Jak je to znázorněno na obr.10, zploštělý polotovar 11 je zde přetvářen na svorku 13 požadovaného tvaru. Svorka na obr.10 je svorkou typu, který je popsán v U.S. patentu 4,313,563, ačkoliv způsob výroby by se mohl aplikovat na jiné tvary svorky, například na svorky popsané v mezinárodní patentové přihlášce PCT/GB96/00319 nebo v U.S. patentu 3,067,947. Svorka 13 je vytvořena ohnutím volných konců polotovaru 11, které tak vytvoří prsty 14, které spočívají při používání na kolejnici. Základna je vytvořena ohnutím zúženého konce 12 polotovaru 11 přes střední část polotovaru.

Výhodou způsobu výroby popsaného s odvoláním na obr.6 až 10 je to, že vyrobený polotovar má hladké zaoblené okraje, které nebyly stříhány. Zaoblené okraje slouží k zabránění koncentrace napětí bez toho, že by se musela použít operace ražení. Kromě toho, polotovary vyrobené použitím otevřené zápustky (obr.7a,

7b, 8) místo uzavřené zápustky (obr.9a, 9b a 9c), nevyžadují úpravu přistřihováním.

Schopnost měnit tloušťku polotovaru, a tím i svorky, může mít za následek mnohem lepší rozmístění napětí, než tomu bylo u dosud používaných způsobů výroby. Měnění tloušťky svorky tímto • ·

způsobem dovoluje redukci operace ohybu, nebo její vynechání, a tak mohou být svorky vyráběny, způsobem podle tohoto vynálezu, mnohem hospodárněji, než tomu bylo u dřívějších způsobů. Způsoby výroby znázorněné na obr.6 až 10 mají další výhodu, která bude popsána u obr.11 až 14.

Polotovar 2 (obr.2) používaný u dříve uvažovaného způsobu je vyříznut z válcovaného ocelového plechu, vyrobeného z válcovaných ocelových ingotů. Takové ingoty obsahují nečistoty nebo vměsky, a to zvláště ve středních oblastech ingotu. Jak je to znázorněno na obr.11, jsou tyto vměsky 31 soustředěny ve střední oblasti válcovaného plechu 30. Polotovary 32 a 33 jsou vyříznuty z plechu 30, a tak hotová svorka má vměsky na okrajích, tak jak je to znázorněno na obr.12. Čára AA a BB na obr.11 zobrazuje polohy nejvyššího napětí u hotové svorky. Na obr.11 jsou znázorněny tři ostřižené okraje (hrany) s vměsky 31. a to v oblasti nejvyššího napětí u hotové svorky. Únavový lom může začít a šířit se právě od těchto vměsků.

U způsobu výroby, podle tohoto vynálezu, vměsky zůstávají uvnitř svorky, ale u hotové svorky se nevyskytují u okrajů. Jak je to znázorněno na obr.13, jsou vměsky 31 u tyčového materiálu soustředěny uvnitř tyče 34.. Jestliže se tyč slisuje, tak jak to již bylo popsáno, vměsky 31 se drží uvnitř slisovaného polotovaru 35, a tím také dále od okrajů hotové svorky, tak jak je to znázorněno na obr.14. Takové přemístění vměsků ve svorce redukuje pravděpodobnost výskytu únavového lomu u svorky.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby kolejnicové svorky /13/, která slouží k upevnění kolejnice k pod ní ležící kolejnicové desce nebo kolejnicovému pražci, kdy svorka /13/ zahrnuje základnu /12/ uzpůsobenou k zasunutí do štěrbiny v kolejnicové desce, kolejnicovém pražci nebo v kotvicím zařízení upevněném ke kolejnicové desce nebo kolejnicovému pražci, a dále pár rovnoběžných prvků /14/, které vystupují ze základny /12/ do části spojující kolejnici, kde jsou rovnoběžné prvky /14/ zakřivené tak, že části spojující kolejnici leží těsně u základny /12/, přičemž způsob výroby zahrnuje:

   i) vytvoření dílu /10/ ohnutím dané délky tyčoviny, a to za účelem vytvoření páru výběžků, ii) slisování dílu /10/ za účelem vytvoření plochého polotovaru /11/ s redukovanou tloušťkou, iii) deformování polotovaru za účelem vytvoření svorky /13/.
2. 2. Způsob výroby podle nároku 1,vyznačující se tím, že použitá tyčovina je kulatinou a díl /10/ je slisován tak, že polotovar má zaoblené okraje (hrany).
3. 3. Způsob výroby podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že během kroku lisování má materiál dílu /10/ možnost se deformovat, a to ve směru rovnoběžném s rovinou zahrnující středovou čáru výběžků.
4. 4. Způsob výroby podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že krok lisování zahrnuje operaci s otevřenou zápustkou.

   • ·
5. 5. Způsob výroby podle kteréhokoliv nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že krok lisování zahrnuje operaci s uzavřenou zápustkou.
6. 6. Způsob výroby podle nároku 5,vyznačující se tím, že po kroku lisování je přebytečný materiál z polotovaru odstřižen.