CZ280198B6 - Svršek koleje - Google Patents

Abstract

Kolejnice (1) jsou uvolnitelně spojeny upevňovacími prostředky, například prostřednictvím vrtulí (9) a upínacích svěrek (8), s nosnými deskami (7), například s betonovými nosnými deskami, s ocelovými pražci nebo s pražci z předpjatého betonu. Mezi patkou (3) kolejnice (1) a nosnou deskou (7) je upravena nejméně jedna pryžová a pružně deformovatelná, zejména planparalelní vložená deska (6), která případně přesahuje až přes vrtule (9). Vložená deska (6) má v podstatě rovnoběžně s podélným směrem kolejnice (1) upravené oblasti (14, 15, 21, 22) s různou pryžovou pružnou deformovatelností a má střední oblast (14, 21), která zahrnuje nejméně kolmý průmět hlavy (2) kolejnice (1) a zejména patky (3) kolejnice (1), je upravena napříč k podélnému směru kolejnice (1) a má větší pryžovou pružnou deformovatelnost než na ni navazující vnější oblasti (15, 22).ŕ

Description

Vynález se týká svršku koleje s kolejnicemi pro kolejová vozidla, přičemž kolejnice jsou uvolnitelně spojeny upevňovacími prostředky s nosnými deskami a mezi patkou kolejnice a nosnou deskou je uspořádána vložená deska.

Dosavadní stav techniky

Svršek koleje je stále více mechanicky zatěžován, což je dáno tím, že jednak se zvyšuje nápravový tlak vozidel a jednak tím, že v poslední době vysoce narůstají používané rychlosti. Cestovní rychlosti osobních vlaků o hodnotě 200 a více km/h jsou již realizovány na mnoha místech a zavádějí se také rychlosti pro nákladní vlaky o hodnotách 120 km/h. Tento dvojnásobný nárůstek zatížení svršku koleje vyžaduje volbu zvláště spolehlivé a odolné konstrukce. Dále je třeba pro zajištění životnosti svršku koleje vytvořit také určitou, i když nepatrnou svislou pohyblivost, to znamená, že pod kolejnicí musí být uspořádáno pružně deformovatelné těleso. Dalším úkolem tohoto pryžově pružného deformovatelného tělesa je zeslabit převádění vnitřního hluku z kolejnice na svršek. Z AT-B-387.249 je známá elastomerická vložená deska, která má po celém svém povrchu rozdělené otvory, popřípadě slepé díry, které mají vytvořit stanovený minimální objem. Tím se má dosáhnout zvláště vysokého tlumení hluku.

Na kolejnicích přitom dochází, a to nejen při zatížení v zatáčkách, ke kolébavým pohybům vozů, což znamená, že se hlava kolejnice pohybuje jednou vlevo a jednou vpravo, což způsobuje jednak přídavná zatížení kolejových vozidel, zejména tažných vozidel, v akustické oblasti.

Ke stavu techniky také patří ta skutečnost, že střední oblast podložně desky, která je vytvořena z pryžového pružného materiálu, má pod patkou kolejnice konstantní vyšší odpor proti deformaci než ve své okrajové oblasti. Takové podložně desky jsou známé například z DE-B1 2 006 071 nebo z DE-A1 2 032 915.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit svršek koleje, který by i u materiálů, které dobře vedou zvuk, jako například beton a ocel, umožňoval útlum převodu vnitřního hluku z kolejnice na svršek koleje, který by umožňoval pohyb kolejnice “ve svislém směru a současně by do značné míry zabraňoval kolébavému pohybu kolejnic.

Svršek koleje podle vynálezu s kolejnicemi pro kolejová vozidla, přičemž kolejnice jsou uvolnitelně spojeny upevňovacími prostředky, například prostřednictvím vrtulí a upínacích svěrek, s nosnými deskami, například s betonovými nosnými deskami, s ocelovými pražci nebo s pražci z předpjatého betonu, a mezi patkou kolejnice a nosnou deskou je upravena nejméně jedna pryžová a pružně deformovatelná, zejména planparalelní vložená deska, která popřípadě přesahuje až přes vrtule, přičemž vložená deska

-1CZ 280198 B6 má v podstatě rovnoběžně s podélným směrem kolejnic upravené oblasti s různou pryžovou pružnou deformovatelností a má střední oblast, která zahrnuje nejméně kolmý průmět hlavy kolejnice a zejména patky kolejnice, je upravena napříč k podélnému směru kolejnice a má v podstatě konstantní pryžovou pružnou deformovatelnost, spočívá v podstatě v tom, že střední oblast má větší pryžovou pružnou deformovatelnost než na ni navazující vnější oblasti. Takto vytvořená pryžové pružná vložená deska jednak zajistí svislou pohyblivost kolejnice a jednak její různé oblasti pryžově pružné deformovatelností současně vytvářejí zvýšený odpor proti kolébavým pohybům v obou směrech.

Zvláště dobrého rozdělení sil, a tím i velké životnosti svršku a dobrého tlumení se dosáhne tehdy, pokud mají vnější oblasti ve směru napříč k podélnému směru kolejnice ve směru od střední oblasti zejména lineárně se zmenšující pryžovou pružnou deformovatelnost.

Rozdílnou pryžovou deformovatelnost lze zvláště jednoduše a cíleně vytvořit zeslabením materiálu.

Pokud mají vybrání vytvářející zeslabení materiálu ve střední oblasti větší objem než vybrání ve vnějších oblastech, lze získat při zachování určeného tvarování zeslabení materiálu různou pryžově pružnou deformovatelnost, přičemž z ostatních hledisek je shodné chování obou oblastí z hlediska vypružení.

Pokud jsou zeslabení materiálu tvořena slepými dírami, je jednak co nejméně narušena celková struktura vložené desky a jednak se zabrání vnikání nečistot, jako písku a podobné, do konstrukce upevňující kolejnice.

Pokud jsou zeslabení materiálu tvořena drážkami, které jsou s výhodou upraveny klikatě nebo meandrovitě, je možné při úzkém provedení drážek z hlediska objemu upravit více zeslabený materiál, přičemž se současně zamezí další přepravě nečistot do drážek tím, že se trvale mění směr těchto drážek.

Ve zvláštních případech mohou oblasti s různou pryžově pružnou deformovatelností sestávat z různých materiálů. Tak je možné například vytlačovat pás, u kterého jsou na výstupu výtlačného lisu spojovány pásy z analogického materiálu, který je však různě silně zesítěn.

Pokud je vložená deska vytvořena z nejméně dvou dílčích desek s odlišnou pryžové pružnou deformovatelností, které mají ve střední oblasti konstantní tloušťku a ve vnějších oblastech, které z ní vycházejí, zejména klínovítě přibývající tloušťku tvrdšího materiálu a ubývající, zejména klínovitě ubývající tloušťku měkčího materiálu, je možné takové vložené desky vyrábět velmi jednoduše, například vytlačováním, přičemž chování z hlediska pružnosti lze nastavit jen volbou hustoty mezi středními a vnějšími oblastmi.

Pro zvýšení životnosti těchto dílčích desek je možné dílčí desky navzájem spojit, například slepením, navulkanizovánim nebo podobně, čímž se vytvoří planparalelní deska. Toto opatření zabrání tomu, aby mezi jednotlivými deskami mohlo docházet ke

-2CZ 280198 B6 vzájemnému dynamickému posouvání, které by vytvářelo teplo, které by mohlo být příčinou předčasného narušení desek, přičemž se dále zabrání vnikání nečistot do dělicí spáry, což by mohlo být příčinou předčasného narušení desek.

Pokud má vložená deska dvé v podstatě neprůtažné vrstvy, upravené rovnoběžně s patkou kolejnice, se ještě více příznivě ovlivní zabránění kývání kolejnice, protože se v podstatě odstraní možnost změn v propružení, které je vytvářeno délkovými změnami .

V podstatě neprútažná vrstva může být tvořena v materiálu vložené desky vloženým pletivem, zejména ocelovým pletivem, přičemž na podkladě vysoce vyvinuté technologie, která se používá například pro výrobu pohyblivých madel pohyblivých schodů, plášťů pneumatik vozidel a podobné, je možné zajistit velmi jednoduchý výrobní proces a tak zvláště jednoduchým způsobem zvýšit životnost vložené desky.

Pokud je v podstatě neprútažná vrstva tvořena ocelovou deskou, která je spojena s vloženou deskou, například slepením nebo navulkanizováním, umožní se jak zvláště jednoduchá montáž, tak se také zvláště příznivě zabrání délkovým změnám při zatížení.

Pokud je vložená deska vytvořena z lehčené hmoty, jejíž objemová hmotnost vzrůstá napříč k podélnému směru kolejnice zevnitř navenek, a to zejména kontinuálně, získá se vložená deska, jejíž chování při propružení lze zvláště přesně nastavit, čehož se dosáhne tím, že například při výrobě na vytlačovacím lisu se profilu v jednotlivých oblastech přimíchává různé množství pórovítost vytvářejícího materiálu, například fluorouhlovodíku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s připojenými výkresy, kde na obr. 1 je znázorněn svršek koleje podle vynálezu v příčném řezu, na obr. 2 je znázorněna vložená deska při pohledu shora, na obr. 3a 4 jsou znázorněny pohledy na vložené desky zdola, na obr. 5 je znázorněn příčný řez vloženou deskou, na obr. 6 je znázorněna vložená deska při pohledů zepředu a na obr. 7 je znázorněn diagram pryžově pružné deformovatelnosti.

Příklady provedení vynálezu

Svršek koleje podle vynálezu, který je znázorněn na obr. 1 v řezu, má kolejnici 1 s hlavou 2 a patkou 2. Patka 2 kolejnice 1 je uložena prostřednictvím vložky 4., úhlové vodicí desky 5 a vložené desky 6 na nosné desce 7 na železobetonu. Upevnění je provedeno prostřednictvím upínací svěrky 8, která je přidržována vrtulí 9, která je prostřednictvím hmoždinky 10 zašroubována do nosné desky 7. Vložka 4 sestává z tenké, pryžové pružné vrstvy, která je planparalelní a která má dokonale homogenní chování. Úhlové vodicí desky 2 jsou vytvořeny z tuhého materiálu, přičemž spoluprací klínových částí 11 s odpovídajícím způsobem vytvořenými žlábky 12 v nosné desce 7 se má zabránit bočnímu vysunutí kolejnic 1, a to například i v kolejnicových obloucích.

-3CZ 280198 B6

Vložená deska 6, která je znázorněna na obr. 2 v půdoryse, má délku o hodnotě 30 cm, šířku 17 cm a výšku 10 mm. Jak je zřetelně patrno, jsou v ní upraveny dva podélné otvory 13., kterými se vedou při montáži vrtule 9.

U vložené desky 6, která je znázorněna na obr. 3 a u které pro přehlednost nejsou znázorněny podélné otvory 13, je upravena střední oblast 14, se kterou sousedí, jak je to znázorněno čárkovanými čarami, obé vnější oblasti 15. Střední oblast 14 má zeslabení materiálu ve tvaru drážek 16, které jsou upraveny klikatě a mají jednotnou hloubku. Tyto drážky 16 nejsou nikdy vedeny přes okraje, čímž se spolehlivě zabrání vnikání nečistot, jako písku nebo podobně. Ve vnějších oblastech 15 se stupňovitě zmenšuje objem zeslabení materiálu, a to tím, že se celkový průběh drážek 16 zmenšuje. Podobného chování lze dosáhnout i tím, že se nezmenší celkový průběh drážek, avšak že se mění jen hloubka drážek 16. což umožňuje udržovat objem zeslabení materiálu ve střední oblasti 14 také větší, než v obou vnějších oblastech 15. Místo klikatých nebo meandrovitých drážek 16 lze například z provozně technických důvodů upravit také v příčném směru k vložené desce

6. rovnoběžné uspořádané přímé drážky 16, přičemž takový výrobek lze získat velmi snadno vytlačováním pásu, který je potom třeba upravit jen na příslušnou délku a opatřit jej odpovídajícími podélnými otvory 13.

U vložené desky 6 podle obr. 4 jsou zeslabení materiálu tvořena slepými dírami 17 a 18. Střední oblast 14 má pravidelné rozdělené slepé díry 12, které mají jednotnou velikost a hloubku. Vnější oblasti 15 mají slepé díry 17', 18 o různé velikosti, přičemž slepé díry 17 ¹ mají stejný objem jako slepé díry 17 střední oblasti 14, zatímco slepé díry 18 mají menší objem. Různé průměry slepých děr 12,18 a rozdělení jejich množství umožňují dosáhnout specificky požadované pryžově pružné deformovatelnosti. Pokud je to žádoucí, mohou být slepé díry 12» 18 rovnoměrné rozděleny po celé vložené desce 6., přičemž v takovém případě se při stejném průměru směrem navenek zmenšuje jejich hloubka v obou vnějších oblastech 15., přičemž ve střední oblasti 14 mají slepé díry 17 jednotnou hloubku.

Vložená deska 6., která je v řezu znázorněna na obr. 5, je vytvořena ze dvou dílčích desek 19. 20, přičemž střední oblast vymezena čárkovanými čarami vzhledem k vnějším dílčí desce 20 je vloženo ocelové pletivo 23. má vyšší tvrdost Shoreho než dílčí deska 19.

je graficky oblastem 22,. V Dílčí deska 20

Střední oblast 21 obou dílčích desek 19, 20 je vytvořena planparalelně a má v souladu s tím jednotnou pryžově pružnou deformovatelnost, přičemž obě vnější oblasti 22 jsou vytvořeny tak, že vnější oblasti 22 dílčí desky 20 s větší tvrdostí Shoreho mají navenek klínovíté přibývající tloušťku, zatímco vnější oblasti 22 z měkčího materiálu vytvořené dílčí desky 19 mají navenek ubývající tloušťku. Obě dílčí desky 19, 20 jsou navzájem spojeny prostřednictvím adhezní vrstvy lepidla.

U vložené desky 6, která je znázorněna na obr. 6, je na ocelové desce 24 navulkanizován lehčený materiál, přičemž různé pryžově pružné deformovatelnosti se dosahuje různým podílem pórů v elastometrickém materiálu.

-4CZ 280198 B6

Jak je z jednotlivých vyobrazení zcela patrno, je střední oblast 14, 21 vytvořena plošně shodně s patkou 2 kolejnice 1, která je větší než pravoúhlý průmět hlavy 2 kolejnice 1, přičemž ve smontovaném stavu je střední oblast 14, 21 pod patkou 2 kolejnice £.

Vložená deska 6 může být vytvořena z pryže, z přírodní pryže, polyuretanu nebo podobně.

Diagram, který je znázorněn na obr. 7, byl získán tak, jak je uvedeno v dalším. Vložení desky 6. o rozměrech 300 x 170 x 100 mm byly zatěžovány zatěžovacím lisovníkem o šířce 15 mm, který byl nasměrován rovnoběžně s boční hranou vložené desky 6, a to postupně od jedné boční hrany až ke druhé boční hraně, přičemž byla měřena v každém okamžiku síla, která byla nutná k tomu, aby se dosáhlo pryžově pružné deformace oblasti na 50 % původní tloušťky. Jak je patrno, je síla potřebná pro takovou deformaci vytvořena od vnějších hran obou vnějších oblastí b ke střední oblasti a kontinuálně se zmenšující, zatímco ve střední oblasti je zajištěna jednotná deformovatelnost.

Další možnost stanovení průběhu pryžové pružné deformovatelnosti spočívá v tom, že se upraví jednotná síla, přičemž lze určovat příslušný odběr tloušťky pryžově pružného materiálu. Montáž takových vložených desek 6 v pokusných tratích prokázala, že výkyvné pohyby kolejnic 1 lze lépe odstranit než u vložených desek 6 vytvořených z jednoho kusu, přičemž současně byl zjištěn pokles emisí hluku u hnacích kol kolejového vozidla.

Jako materiály pro pryžové pružnou hmotu vložené desky 6 lze použít například pryž, přírodní pryž, polyuretany, polyvinylchlorid, polypropylen, polyetylén nebo podobně, které jsou změkčeny, napěněny, různé zesítěny nebo podobně.

Claims (13)

1. Svršek koleje s kolejnicemi pro kolejová vozidla, přičemž kolejnice jsou uvolnitělně spojeny upevňovacími prostředky, například prostřednictvím vrtulí a upínacích svěrek, s nosnými deskami, například s betonovými nosnými deskami, s ocelovými pražci nebo s pražci z předpjatého betonu, a mezi patkou kolejnice a nosnou deskou je upravena nejméně jedna pryžová a pružně deformovatelná, zejména planparalelní vložená deska, která popřípadě přesahuje až přes vrtule, přičemž vložená deska má v podstatě rovnoběžně s podélným směrem kolejnic upravené oblasti s různou pryžovou pružnou deformovatelností a má střední oblast, která zahrnuje nejméně kolmý průmět hlavy kolejnice a zejména patky kolejnice, je upravena napříč k podélnému směru kolejnice a má v podstatě konstantní pryžovou pružnou deformovatelnost, vyznačující se tím, že střední oblast (14, 21) má větší pryžovou pružnou deformovatelnost než na ni navazující vnější oblasti (15, 22).

2. Svršek koleje podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější oblasti (15, 22) mají ve směru napříč k podélnému směru kolejnice (1) ve směru od střední oblasti (14, 21) zejména lineárně se zmenšující pryžovou pružnou deformovatelnost.

3. Svršek koleje podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rozdílná pryžová pružná deformovatelnost je tvořena zeslabeními (16, 17, 18) materiálu.

4. Svršek koleje podle nároku 3, vyznačuj ící se tím, že vybrání vytvářející zeslabení (16, 17) materiálu ve střední oblasti (14, 21) mají větší objem než vybrání ve vnějších oblastech (15, 22).

5. Svršek koleje podle nároků 3 nebo 4, vyznačující se tím, že zeslabení materiálu jsou tvořena slepými dírami (17, 17', 18).

6. Svršek koleje podle nároků 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že zeslabení materiálu jsou tvořena drážkami (16), které jsou s výhodou upraveny klikatě nebo meandrovitě.

7. Svršek koleje podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že oblasti s různou pryžově pružnou deformovatelností sestávají z různých materiálů.

8. Svršek koleje podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že vložená deska (6) je vytvořena z nejméně dvou dílčích desek (19, 20) s odlišnou pryžově pružnou deformovatelností, které mají ve střední oblasti (21) konstantní tloušťku a ve vnějších oblastech (22), které z ní vycházejí, zejména klínovitě přibývající tloušťku tvrdšího materiálu a ubývající, zejména klínovitě ubývající tloušťku měkčího materiálu.

-6CZ 280198 B6

9. Svršek koleje podle nároku 8, vyznačující se tím, že dílčí desky (19, 20) jsou navzájem spojeny, napří- klad slepeny, navulkanizovány nebo podobné, a vytvářejí planparalelní desku.

10.Svršek koleje podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že vložená deska (6) má dvě v podstatě neprůtažné vrstvy (23, 24), upravené rovnoběžné s patkou (3) kolejnice (1).

11.Svršek koleje podle nároku 10, vyznačující se t í m, že v podstatě neprůtažná vrstva je tvořena v materiálu vložené desky (6) vloženým pletivem, zejména ocelovým pletivem (23).

12.Svršek koleje podle nároků 10 nebo 11, vyznačující se tím, že v podstatě neprůtažná vrstva je tvořena ocelovou deskou (24), která je spojena s vloženou deskou (6), například slepením nebo navulkanizováním.

13.Svršek koleje podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že vložená deska (6) je vytvořena z lehčené hmoty, jejíž objemová hmotnost vzrůstá napříč k podélnému směru kolejnice (1) zevnitř navenek, a to zejména kontinuálně.