CZ272498A3 - Zařízení pro vysoce pružné upevnění železničních kolejnic na standardní betonové pražce - Google Patents

Description

(57) Anotace:

Zařízení pro vysoce pružné upevnění železničních kolejnic /12/ na pevné jízdní dráze zahrnuje standardní betonový pražec /16/, používaný pro štěrkovou kolej. Železniční kolejnice /12/ jsou vedeny vždy mezi dvěma úhlovými vodícími deskami a tlačeny upínací svorkou /34/ proti betonovému pražci /16/. Mezi patkou /14/ kolejnice a standardním betonovým pražcem /16/ je uspořádána pružná mezideska /52/ a úhlové vodicí desky /30/ mají na konci, odvráceném od kolejnice /12/ první plochu /24/ a druhou plochu /28/, přičemž první plocha /24/ ve smontované poloze je skloněna šikmo k vertikále a přiléhá k odpovídajícím způsobem tvarované šikmé ploše /44/ standardního betonového pražce /16/ a druhá plocha /28/ je uspořádána v podstatě vertikálně a vyčnívá nad horní stranu standardního betonového pražce /16/.

00 · · « • 0 · ··

Zařízení pro vysoce pružné upevnění železničních kolejnic na standardní betonové pražce

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k vysoce pružnému upevnění železničních kolejnic na štěrkovém loži, jakož i na pevné jízdní dráze.

Dosavadní stav techniky

Jako zařízení k upevnění železničních kolejnic existují dva oddělené systémy. Jedním je upevnění pro pražce nebo nosiče na štěrkovém loži a druhým vrchní stavba pro pevnou jízdní dráhu, tj. upevnění kolejnic pro vrchní stavbu bez štěrku. Vrchní stavba na pevné jízdní dráze získává stále větší význam se zvětšením zatížení os a cestovních rychlostí, přičemž je podstatné pro vrchní stavbu na pevné jízdní dráze, že se dosáhne podpory odpružení kolejnice.

Ale také štěrkové kolejnice, které jsou vybaveny standardní vrchní stavbou, mají často příliš nízké hodnoty odpružení, pro nasazení v provozu s vysokými rychlostmi na nových stavbách tratí. Pružnost štěrku dovoluje odpružení kolejnic, které vede k poklesu hlavy kolejnice o asi 0,6 mm. Toto odpružení kolejnic leží zřetelně pod dnes vyžadovaným poklesem hlavy kolejnice 1,5 mm.

Pružné mezivrstvy, používané v dnešním stavu techniky, samo nasazení tak zvaných měkkých mezivrstev se statickými hodnotami odpružení c = 50 až 70 kN/mm zlepšují odpružení kolejnic jen na snížení asi 1,0 mm ( ve spojení se štěrkovým ložem ).

V EP 0 295 685 je popsáno zařízení pro upevnění železničních kolejnic na pevné jízdní dráze. Aby se dosáhlo dobrého odpružení kolejnic, je mezi patkou kolejnice a betonovým železničním pražcem uspořádána pružná mezideska, která pečuje o postačující odpružení. Nad pružnou mezideskou je umístěna deska, rozdělující tlak, která je dimenzována tak, že stejně jako pružná

mezideska přečnívá do stran patku kolejnice. Na obou stranách patky kolejnice jsou uspořádány úhlové vodicí desky, které tvoří opěru pro upínací svorky k upevnění kolejnic a tlačí je prostřednictvím pražcového šroubu proti patce kolejnice. Úhlové vodicí desky tvoří kanál kolejnice, přebírají horizontální síly a vedou je přes šikmé plochy do kontaktu s betonovým pražcem a převádějí je do něho. Úhlové vodicí desky mají komorovitá vybrání, do kterých mohou vyčnívat na obě strany, přes šířku patky kolejnice přečnívající tlak rozdělující deska a pružná mezideska. Betonové pražce, popsané v EP 0 295 685 jsou speciálně vyladěny pro použití na pevnou jízdní dráhu a mají v oblasti upevňování velmi hluboké vybrání, které úplně pojme úhlové vodicí desky.

Cílem vynálezu je za použití standardních prvků a za použití standardních betonových pražců opatřit upevnění kolejnic, se kterým se dosáhne vysokých hodnot odpružení kolejnic.

Podstata vynálezu

Tohoto cíle se dosahuje zařízením pro vysoce pružné upevnění železničních kolejnic na štěrkovém loži i na pevné jízdní dráze, zahrnujícím v každém upevňovacím bodu železniční kolejnice na betonovém pražci dvě úhlové vodicí desky, které jsou uspořádány z obou stran patky kolejnice k jejímu stranovému vedení, přičemž každou úhlovou vodicí deskou prochází upevňovací šroub, který přitlačuje upínací svorku na patku kolejnice a patku kolejnice s úhlovou vodicí deskou tlačí proti betonovému pražci, a mezi patkou kolejnice a betonovým pražcem je uspořádána nejméně jedna pružná mezideska, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že betonový pražec je standardní betonový pražec pro štěrkovou kolej a úhlové vodicí desky mají na svém konci, odvráceném od kolejnice, první plochu a druhou plochu, přičemž první plocha je ve smontované poloze skloněna šikmo k vertikále a přiléhá k odpovídajícím způsobem tvarované šikmé ploše standardního betonového pražce) a druhá plocha je uspořádána v podstatě vertikálně a vyčnívá nad horní stranu standardního betonového pražce

Když se použije úhlových vodicích desek, které mohou být téměř úplně vloženy do vyhloubení betonového pražce, mohou se přes použití standardních betonových pražců uspořádat mezi kolejnicí a betonovým pražcem jak pružná mezideska, tak i tlak rozdělující deska a plastové mezivrstva, přičemž je přesto možné použití standardní upínací svorky.

Výhodná provedení jsou definována závislými nároky.

Když úhlové vodicí desky mají úložné prostory, které jsou aktuálně ve smontované poloze otevřeny pro patky kolejnic, může pružná mezideska, stejně jako také tlak rozdělující deska, přečnívat ven na obě strany přes šířku patky kolejnice a vyčnívat do úložných prostorů úhlových vodicích desek, uspořádaných na obou stranách kolejnice.

Výhodně mají jak pružná mezideska, tak také tlak rozdělující deska ve směru délky standardního betonového pražce větší šířku než patka kolejnice a vyčnívají proto na obou stranách přes její šířku ven a dovnitř do úložných prostorů úhlových vodicích desek. Tím tlak rozdělující deska rozděluje na ni přenášené síly na velkou plochu a vede je rovnoměrně přes pružnou mezidesku do standardního betonového pražce. Toto provedení má dále tu výhodu, že při předmontované dodávce upevňovacích zařízení jsou neztratitelně uspořádány na pražci jak pružná mezideska, stejně jako tlak rozdělující deska mezi oběma úhlovými vodícími deskami, tvořícími upevňovací bod.

Výhodně se upevňovací šrouby ukotví ve vyměnitelných plastových hmoždinkách, které jsou ve standardních betonových pražcích. Tím je možné na jedné straně rychle provést potřebné udržovací práce, které vyžadují výměnu šroubové hmoždinky, na druhé straně připustit použití různých standardních upínacích svorek a přizpůsobit rychle a spolehlivě betonový pražec příslušným, k tomu používaným, pražcovým šroubům.

• · 9 ·

Podle výhodného provedení je tvar úhlových vodicích desek přizpůsoben použití standardní upínací svorky k upevnění patky kolejnice, jak popsáno např. v DE 39 18 091. Tím se může použít největší možný počet dosavadních standardních prvků a premontování nynějších kolejových zařízení provést pokud možno bez výměny upínacích svorek.

Výhodně jsou použitelné různé úhlové vodicí desky, které v zamontované poloze mají rozdílný horizontální rozměr ve směru délky standardního betonového pražce. Tím se vrstva kolejnicového kanálu, který je vytvořen mezi dvěma úhlovými vodícími deskami, utváří jako proměnlivá a rozchod se může nastavit, popř. korigovat v předem daném rozsahu.

Výhodně jsou rotační osy upevňovacích šroubů skloněny o určitý úhel od vertikály. Tím se podstatně usnadní vkládání kolejnice do kolejnicového kanálu, který je vytvořen mezi úhlovými vodícími deskami.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže vysvětlen na příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn poloviční řez symetricky vytvořeného zařízení 10 k upevnění kolejnice 12. Kolejnice 12 tvoří s druhou kolejnicí 12 železniční kolej. Zařízení 10 slouží k upnutí patky 14 kolejnice vzhledem k nosiči 16, který probíhá svou délkou napříč ke směru délky kolejnice 12.

Nosič 16 je výhodně zhotoven z betonu a představuje například standardní betonový pražec, jak se používá na německých drahách pod označením DB standardní betonový pražec B70 W60. Tento standardní betonový pražec se používá již dlouho ve spojení se štěrkovou horní stavbou, nikoli však na pevné jízdní dráze.

9

Standardní betonový pražec 16. v dalším krátce označovaný jako betonový pražec, má v oblasti, ve které se ukládá vždy jedna kolejnice 12 páru kolejnic, vyhloubení 18, probíhající kolmo k podélné ose pražce, které sestává z rovné dosedací plochy 20 a vyhloubení 22 v podobě vroubku. Vyhloubení ve tvaru vroubku probíhají v podélném směru kolejnice a sahají přes celou šířku kolejnice nebo její část. Vroubkovité vyhloubení 22 má na straně odvrácené od kolejnice 12 šikmou plochu 24.

Dále je v betonovém pražci 16 pro každé upevňovací zařízení 10 v oblasti rovné dosedací plochy 20 hmoždinka z plastu ( neznázorněno ), jejíž podélná osa 26 je ve smontované poloze skloněna vůči vertikále. Úhel sklonu činí ve znázorněném příkladu provedení asi 5 °.

Po straně patky 14 kolejnice přiléhá k rovné dosedací ploše 20 příslušná úhlová vodicí deska 30, která je také vložena do vroubkovitého vyhloubení 22, a která tvoří s úhlovou vodicí deskou na druhé straně kolejnice přesný kolejnicový kanál. Úhlové vodicí desky slouží dodatkově i k tomu, aby přenášely vodorovné síly a aby umožňovaly předmontovatelné upevnění kolejnice.

Úhlová vodicí deska 30 má vodicí plochu 32 pro patku 14 kolejnice, která má v montážní poloze výhodně malý odstup od přivrácené strany patky 14 kolejnice. Tím se umožní snížení hlavy kolejnice, jak je podporováno ve formě předem dané hodnoty odpružení kolejnice. Horní strana úhlové vodicí desky 30, přivrácená v montážní poloze k upínací svorce 34, je přizpůsobena formě a funkci právě použité upínací svorky 34. V předloženém příkladu má úhlová vodicí deska vodicí žlábek 36 k uložení zadního podpěrného oblouku upínací svorky 34, vrtání 38 pro pražcový šroub 40 a vodicí žlábek 42 pro vnitřní rameno upínací svorky 34. Na straně přivrácené ve smontované poloze k betonovému pražci 16, je úhlová vodicí deska 30 tvarována tak, aby to korespondovalo s betonovým pražcem. Šikmá plocha 44 úhlové vodicí desky 30 je tvarována tak, aby nastalo co možno dokonalé dosednutí na šikmou ·· • 0 * · • · · • 0*0 0 • · •0·· 00

00

0 0 « e 0 00

0 0 ·

0 · ·0 plochu 24 betonového pražce a tím se mohly přenášet vznikající vodorovné síly co možno nejrovnoměrněji na betonový pražec.

V oblasti rovné dosedací plochy 20 betonového pražce jsou vytvořeny opěrné prvky 46, které přenášejí do betonového pražce 16 vertikální síly, vznikající při utahování upínací svorky 34. Úhlová vodicí deska 30 má směrem ke kolejnici 12 ve vertikálním řezu, viděno rovnoběžně s podélnou osou, profil tvaru U, jehož ramena jsou tvořena opěrnými prvky 46. Tím vzniká mezi rovnou dosedací plochou 20 betonového pražce a napříč probíhajícím prvkem profilu U na jedné straně a mezi oběma opěrnými prvky 46 na druhé straně komorovitý úložný prostor 48, který slouží uložení dále popsaných prvků, které jsou uspořádány mezi dolní stranou 50 kolejnice 12 a rovnou dosedací plochou 20.

Na konci úhlové vodicí desky 30, směřujícím od kolejnice 12, navazuje na šikmou plochu 44 v podstatě vertikálně probíhající, vnější závěrná plocha 28, která přečnívá přes horní stranu 29 betonového pražce 16 vně vyhloubení 18.

Aby se dosáhlo žádaného snížení hlavy kolejnice také u pevné jízdní dráhy jako na štěrkovém loži, jehož pružnost dovoluje snížení hlavy kolejnice jen asi 0,6 mm, vloží se na rovnou dosedací plochu 20 betonového pražce a tím mezi spodní stranu 50 kolejnice a betonový pražec pružná mezideska 52. Pružná mezideska 52 je svým složením elastomerem a má statickou hodnotu odpružení, která je nastavitelná tak, aby to odpovídalo požadavkům.

Přes pružnou mezidesku 52 se položí tlak rozdělující deska 54, která je vytvořena jako plochá a je vyrobitelná jednoduchým způsobem z válcové oceli. Tlak rozdělující deska 54 a také pružná mezideska 52 přesahují ve směru délky betonového pražce šířku kolejnice 12 na její spodní straně 50. Tím je způsobeno, že tlak rozdělující deska 54 a také pružná mezideska 52 přečnívají ven do stran patku 14 kolejnice.

·· ·· · **. . .

···· ···· · · ··· .·· · · • ··· · · . · » ··· • · · . · ·

...» ·· .......

Pružná mezideska 52 i tlak rozdělující deska 54 vyčnívají dovnitř do komorovitých úložních prostorů 48 úhlových vodicích desek 30, uspořádaných na obou stranách kolejnice a jsou opatřeny vždy podélnou dírou, orientovanou v podélné ose pražce. Výhodně leží pružná mezideska 52 a tlak rozdělující deska 54 na stěnách úložného prostoru 48, probíhajících ve směru délky, v zákrytu. Světlá výška úložného prostoru 48 je dimenzována větší než celková tloušťka pružné mezidesky 52 a tlak rozdělující desky 54, takže se v podstatě zabraňuje stlačení koncových částí desek 52 a 54 dohromady při přitlačení úhlové vodicí desky 30 na betonový pražec 16. Síla, přenesená z upínací svorky 34 se přenáší přes úhlovou vodicí desku v podstatě přímo na betonový pražec 16, čímž se dodrží úhel sklonu kolejnice v požadované přesnosti i tehdy, když se eventuálně utáhnou nestejně dvě upínací svorky jednoho upevňovacího bodu.

Vysoce pružná mezivrstva 52 dovoluje kolejnici potřebné vertikální snížení a může být zvolena tak, že se dosáhne žádaného odpružení. Ocelová, tlak rozdělující deska 54 rozděluje vertikální síly, které působí na kolejnici, rovnoměrně na velkou plochu. Tím působí tlak rozdělující deska 54 jako umělé rozšíření patky kolejnice. Mezi tlak rozdělující deskou 54 a spodní stranou 50 kolejnice 12 je dodatečně uspořádána plastová mezivrstva 56. U zařízení 10 k upevnění železničních kolejnic na štěrkové lože i na pevnou jízdní dráhu může být použito různých, v technice známých, upínacích svorek 34 a pražcových šroubů 40. V předloženém příkladu je kolejnice upnuta ve štěrkovém loži obvyklou pružnou upínací svorkou SKL 14. Přitom přiléhají obě volná pružná ramena 58 upínací svorky 34 k patce kolejnice. Dodatečně přečnívá patku kolejnice prostřední oko, které působí jako ochrana proti naklánění. Vertikální upnutí kolejnice nastává utažením pražcového šroubu 40. který je ukotven ve vyměnitelných plastových hmoždinkách. Po utažení upínacího šroubu 40 vyvozují obě volná pružinová ramena 58 upínací svorky 34 na kolejnici sílu asi 2 x 10 kN při dráze pružení asi 13 mm.

Upevnění kolejnic může být dodáváno jako předmontované na pražci. K tomu účelu jsou upínací svorky v předmontované poloze, která je znázorněna pro • · · ··· · · 9 9 • ···· · 4 · · ···· 9 • * · · · · · · ···· ·· ··· ·· ·· ·· upínací svorku SKL 14 na obr. 1 ve shora uvedeném DE 39 18 091. Pražcový šroub 40 je zašroubován jen několik otáček v plastových hmoždinkách a to dovoluje, že upínací svorka 34 je proti montážní poloze, znázorněné na obr. 1, posunuta v předmontovaném stavu doleva, tj. od místa později nasazené kolejnice posunuta pryč. K tomu účelu není upínací svorka 34 již ve vodicím žlábku 36 úhlové vodicí desky 30.

Pražcovým šroubem 40 jsou na betonovém pražci 16 polohově fixovány v montážní poloze na jedné straně upínací svorka 34 a úhlová vodicí deska 30, na druhé straně ale také pružná mezideska 52 i tlak rozdělující deska 54. Při montáži kolejnice se musí pouze vložit mezi spodní stranu 50 kolejnice 12 a tlak rozdělující desku 54 plastová mezivrstva 56. upínací svorka 34 posunout ve směru patky kolejnice, takže volná ramena 58 přilehnou k patce 14 kolejnice a konečně se musí pevně utáhnout pražcový šroub 40.

V montážním stavu tvoří úhlové vodicí desky 30, uspořádané na obou stranách kolejnice 12 kolejnicový kanál a přenášejí vodorovné síly přes kontakt šikmých ploch 44 a 24 do betonového pražce 16. Dodatečně se zavádí část vznikajících vodorovných sil osami 26 pražcových šroubů, skloněnými o určitý úhel k vertikále do betonového pražce 40.

Upevňovací systém 10 je dimenzován tak, že je možná výšková regulace až do 5 mm bez pěchovací práce. Dále se může, provádět, pokud je to žádáno, stopová regulace od až k +/- 10 mm, nasazením speciálně tvarovaných úhlových vodicích desek 30. jejichž spolupůsobení na obou stranách kolejnice 12 posouvá kolejnicový kanál cíleně ve směru délky betonového pražce 16.

Když pružná mezideska 52 dovoluje požadované vysoké odpružení kolejnice ve formě předem daného snížení hlavy kolejnice asi 1,5 mm, je popsané upevnění kolejnice vhodné i pro zavedení vlaků s vysokými rychlostmi na nově budovaných tratích. Tím je možno přemontovat dosavadní štěrkovou kolej při dalším použití standardních betonových pražců na upevňovací systém podle ·· ·· · ·- . · • · · · *· · · · · ··· · · · ·· • ···· * · ·· ··· • · · · · · ··«· ·· ··· ·· ·· vynálezu, čímž se stane vhodnou i pro zavedení provozu s vysokými rychlostmi.

Dále existuje možnost, vylít duté prostory štěrkového lože betonem, asfaltem nebo podobně a tím bez výměny upevňovacího systému jej dále používat na pevné jízdní dráze, protože upevnění kolejnic podle vynálezu dosahuje vysokých hodnot odpružení i bez přínosu štěrkové spodní stavby pro celkovou pružnost.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY • · · · · · • · · · · • · · · · • · · · · · · • · · · • · · · · ·

   1. Zařízení pro vysoce pružné upevnění železničních kolejnic (12) na štěrkovém loži i na pevné jízdní dráze, zahrnující v každém upevňovacím bodu železniční kolejnice (12) na betonovém pražci (16) dvě úhlové vodicí desky (30), které jsou uspořádány zobou stran patky (14) kolejnice kjejímu stranovému vedení, přičemž každou úhlovou vodicí deskou (30) prochází upevňovací šroub (40), který přitlačuje upínací svorku (34) na patku (14) kolejnice a patku (14) kolejnice s úhlovou vodicí deskou (30) tlačí proti betonovému pražci (16), a mezi patkou (14) kolejnice a betonovým pražcem (16) je uspořádána nejméně jedna pružná mezideska (52), vyznačující se tím, že betonový pražec je standardní betonový pražec (16) pro štěrkovou kolej a úhlové vodicí desky (30) mají na svém konci, odvráceném od kolejnice (12), první plochu (24) a druhou plochu (28), přičemž první plocha (24) je ve smontované poloze skloněna šikmo k vertikále a přiléhá k odpovídajícím způsobem tvarované šikmé ploše (44) standardního betonového pražce (16) a druhá plocha (28) je uspořádána v podstatě vertikálně a vyčnívá nad horní stranu standardního betonového pražce (16).
2. 2. Zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že úhlové vodicí desky (30) mají úložné prostory (48), které jsou ve smontované poloze otevřeny směrem k patce (14) kolejnice.
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že nejméně jedna pružná mezideska (52) má v podélném směru standardního betonového pražce (16) větší rozměr než patka kolejnice (14) a na obou stranách přečnívá ven přes její šířku a vyčnívá dovnitř do úložných prostorů (48) úhlových vodicích desek (30).
4. 4. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že mezi patkou (14) kolejnice a standardním betonovým pražcem (16) je uspořádána tlak rozdělující deska (54), která má v podélném směru standardního betonového pražce (16) větší rozměr než patka (14) kolejnice a na obou stranách patky (14) kolejnice • · přečnívá pres její šířku a vyčnívá dovnitř do úložných prostorů (48) úhlových vodicích desek (30).
5. 5. Zařízení podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že upevnění má hodnotu odpružení kolejnice nejméně 1,5 mm.
6. 6. Zařízení podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že upevňovací šrouby (40) jsou ukotveny ve vyměnitelných plastových šroubových hmoždinkách, které jsou umístěny ve standardních betonových pražcích (16).
7. 7. Zařízení podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že tvar úhlových vodicích desek (30) je přizpůsoben tvaru standardních upínacích svorek (34) pro upevnění patky (14) kolejnice.
8. 8. Zařízení podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že jsou použitelné různé úhlové vodicí desky (30), jež mají ve smontované poloze rozdílné horizontální rozměry v podélném směru standardního betonového pražce (16).
9. 9. Zařízení podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že upevňovací šrouby (40) mají rotační osy (26) skloněné vzhledem k vertikále o určitý úhel.