CZ294025B6 - Srdcovka pro výhybky a křižovatky a způsob jejího svařování - Google Patents

Abstract

Srdcovka je určena pro výhybky a křižovatky se dvěma křídlovými kolejnicemi (1, 2) a s jedním mezi nimi uspořádaným klínem (3) na klínových kolejnicích (4, 5), které spolu s křídlovými kolejnicemi (1, 2) vytvářejí v ostrém úhlu k sobě probíhající drážky (11) pro nákolek kola. Obě křídlové kolejnice (1, 2) a klín (3) srdcovky dosedají na žebrové desky (247 až 253) se svisle vzhůru vystupujícími žebry (39a, 39b, 40, 41), mezi kterými je uspořádána vnitřní patka (16) křídlových kolejnic (1, 2) a patka (49) při klínu (3) srdcovky. Křídlové kolejnice (1, 2) a klínové kolejnice (4, 5) s klínem (3) srdcovky jsou ve svislém směru pružně upnuty na žebrových deskách (247 až 253) pomocí svisle pružných upínacích svorek (26, 27, 28, 29), přičemž relativní vodorovná poloha křídlových kolejnic (1, 2) a klínových kolejnic (4, 5) s klínem (3) srdcovky a tím i šířka drážky (11) je zabezpečena výlučně prostřednictvím žeber (39a, 39b, 40, 41), mezi nimiž jsou téměř bez vůle udržovány patky (16) křídlových kolejnic (1, 2), popřípadě patky (49) klínových kolejnic (4, 5) s klínem (3) srdcovky. Pod křídlovými kolejnicemi (1, 2) a pod klínovými kolejnicemi (4, 5) s klínem (3) srdcovky jsou uspořádány podložky (42) a případně i přídavné vložky (43) pro přestavování výšky křídlových kolejnic (1, 2). Podélnému posuvu klínu (3) vzhledem k oběma křídlovým kolejnicím (1, 2) brání ochranné zařízení (30) proti putování kolejnic. Způsob svařování srdcovky spočívá v tom, že části klínových kolejnic (4, 5), které se mají navzájem svařit, se spojí otevřeným tlakovým svařováním, při kterém se části klínových kolejnic (4, 5), které mají být svařeny, uspořádají ve

Description

(57) Anotace:

Srdcovka je určena pro výhybky a křižovatky se dvěma křídlovými kolgnicemi (1,2) a s jedním mezi nimi uspořádaným klínem (3) na klínových kolejnicích (4,5), které spolu s křídlovými kolejnicemi (1,2) vytvářejí v ostrém úhlu k sobě probíhající drážky (11) pro nákolek kola. Obě křídlové kolejnice (1,2) a klín (3) srdcovky dosedají na žebrové desky (247 až 253) se svisle vzhůru vystupujícími žebry (39a, 39b, 40,41), mezi kterými je uspořádána vnitřní patka (16) křídlových kolgnic (1,2) a patka (49) při klinu (3) srdcovky. Křídlové kolejnice (1,2) a klínové kolejnice (4,5) s klínem (3) srdcovky jsou ve svislém směru pružně upnuty na žebrových deskách (247 až 253) pomocí svisle pružných upínacích svorek (26,27,28,29), přičemž relativní vodorovná poloha křídlových kolejnic (1,2) a klínových kolejnic (4,5) s klínem (3) srdcovky a tím i šířka drážky (11) je zabezpečena výlučně prostřednictvím žeber (39a, 39b, 40,41), mezi nimiž jsou téměř bez vůle udržovány patky (16) křídlových kolgnic (1,2), popřípadě patky (49) klínových kolejnic (4,5) s klínem (3) srdcovky. Pod křídlovými kolejnicemi (1,2) a pod klínovými kolqnicetni (4,5) s klínem (3) srdcovky jsou uspořádány podložky (42) a případně i přídavné vložky (43) pro přestavování výšky křídlových kolgnic (1,2). Podélnému posuvu klínu (3) vzhledem k oběma křídlovým kolejnicím (1, 2) brání ochranné zařízení (30) proti putování kolejnic. Způsob svařování srdcovky spočívá v tom, že části klínových kolejnic (4,5), které se mají navzájem svařit, se spojí otevřeným tlakovým svařováním, při kterém se části klínových kolejnic (4,5), které mají být svařeny, uspořádají ve vzájemném rozestupu a do mezery tohoto rozestupu se zavede ohřívač (54,54'), který se po dosažení svařovací teploty odstraní a části klínových kolejnic (4,5), které se mají svařením spojit, se navzájem k sobě přitlačí.

Srdcovka pro výhybky a křižovatky a způsob jejího svařování

Oblast techniky

Vynález se týká srdcovky pro výhybky a křižovatky se dvěma křídlovými kolejnicemi a s jedním mezi nimi uspořádaným klínem na klínových kolejnicích, které spolu s křídlovými kolejnicemi vytvářejí v ostrém úhlu k sobě probíhající drážky pro volný průchod nákolku kola, přičemž obě křídlové kolejnice a klín srdcovky dosedají na žebrové desky se svisle vzhůru vystupujícími žebry, mezi kteiými je uspořádána patka křídlových kolejnic a patka při klínu srdcovky a způsobu jejího svařování.

Dosavadní stav techniky

Srdcovka uvedeného druhu je známa z evropského patentu EP 0 282 796. Stejně jako u jiných známých srdcovek, jsou podle tohoto patentu křídlové kolejnice udržovány v odstupu od klínu srdcovky pomocí vložek, aby byla zajištěna potřebná šířka drážky pro nákolek kola. Pro zajištění určité pružnosti jednotlivých složek prochází srdcovkou s vůlí objímka, která je na obou stranách vložek opřena o rozpěmé prvky, které ze své strany leží v komorách křídlových kolejnic. Křídlové kolejnice jsou navzájem sepnuty pomocí svorníku, vložek, rozpěmých prvků a objímky tak, že společně tvoří tuhou jednotku. Vzhledem k oběma křídlovým kolejnicím se v rámci dané vůle může ve vodorovném a svislém směru pohybovat pouze klín srdcovky. Obě křídlové kolejnice a klín srdcovek dosedají na žebrovou desku opatřenou svisle směrem vzhůru čnícími žebry, které slouží jako dorazy pro patky křídlových kolejnic, popřípadě klínu srdcovky pro vodorovný pohyb, a v důsledku vůle ve vodorovném směru umožňují žádoucí vodorovnou pohyblivost.

Ve spisu WO 94/02683 je popsána a znázorněna srdcovka sestavená ze dvou nešvařených úseků kolejnic, které jsou spolu sešroubovány pomocí vložek a svorníku procházejícího stojinami křídlových kolejnic a srdcovkou. Pro udržení obou nešvařených částí kolejnice v potřebné vzájemné poloze v klínu srdcovky, jsou části klínových kolejnic srdcovky bez vůle prostoupeny objímkou, nebo jsou k sobě směřující plochy úseků srdcovky opatřeny profilováním, například v podélném směru uspořádaným ozubením, přičemž boky ozubů na sebe dosedají bez vůle a zajišťují tak vzájemné spojení.

Srdcovka podobného provedení jako podle EP 0 282 796 je také známa z evropského patentu EP 0 281 880 a ze spisu DE 37 08 233.

Jednoduché tuhé srdcovky bývají ve výhybkách uspořádány na těch místech, na kterých vnitřní nákolek kol v oblasti křižování kolejnic protíná obě jízdní plochy a zajišťují jejich bezproblémové projetí. Obruče kol jsou tak široké, že překrývají šířku drážky a právě ještě nosnou šířku zahrocené části srdcovky. Při tomto volném průjezdu nákolku musí obruč kola, která přenáší zatížení, umožňovat hladké přejetí křižujících se jízdních ploch, aniž by došlo ke zničení úzké části klínu srdcovky.

Jednoduché tuhé srdcovky, sestavené z kolejnic a sestávají ze tří hlavních dílů, to je ze dvou křídlových kolejnic a zjednoduché zahrocené části srdcovky, jsou navzájem sešroubovány prostřednictvím vložek, což má také zabraňovat podélnému přesouvání způsobenému výkyvy teploty a brzděním. Tyto spoje, v současné době označované jako šroubové spoje HV (hochfestverspannte Verschraubungen = vysoce pevně utažené šroubové spoje) pevných jednoduchých srdcovek kromě toho, že jejich výrobní a udržovací náklady jsou velmi vysoké, mají také další technické nedostatky, které zejména nepříznivě ovlivňují životnost. Vysoké výrobní náklady jsou v prvé řadě způsobeny tím, že místo obvyklých normalizovaných kolejnic, používaných vkolejištích a ve výhybkách, se pro klín používají plné kolejnice příslušného kolejnicového profilu. Aby bylo možno svařit svarový průřez obou zahrocených částí normalizo

-1 CZ 294025 B6 váných kolejnic z plného materiálu, musí být jak hlavní zahrocená část, tak i přípojná zahrocená část třískově opracovány a v kritické části musejí být až do poloviny odfrézovány. Před svařením obou těchto průřezů do tvaru jednoduchého klínu srdcovky je třeba tuto oblast, která se má svařit, předehřát asi na 400 až 500 °C, aby nedocházelo ke vzniku trhlin při svařování vysoce cementované kolejnicové oceli. Tuto teplotu je nutno udržovat po celou dobu trvání svařovacího procesu. Potřebná teplota se však většinou nedodržuje, takže ve svařované oblasti dochází k tvorbě martenzitu a svary se již po krátké době trhají, popřípadě se také zahrocená kolejnice zlomí, což se dosud často stává.

Navíc se oblast přechodu obruče kola od křídlové kolejnice ke klínu nebo naopak často ještě zušlechťuje nebo také perlitizuje, aby se snížilo opotřebení. Při zušlechťování nebo perlitizaci však v oblasti začátku a konce dochází k dekarbonizaci, která zde snižuje pevnost, což v praxi již po krátké provozní době má za následek zvýšené náklady na údržbu pro nutnost aplikace tak zvaných měkkých bradavkových svarů.

Ze spisu DE 33 39 442 je také známo klín srdcovky v oblasti největšího opotřebení, zejména tedy v oblasti jeho začátku, opatřovat vybráním, do kterého se upevňuje vložka z tvrdé manganové oceli. Tato vložka se zajišťuje lisovaným uložením provedeným při podchlazení. Tento postup sice prodlužuje životnost klínu srdcovky, je však velmi pracný a nákladný a jeho výsledkem je prakticky nepružný klín srdcovky.

Do bloků srdcovek, jakož i do křídlových kolejnic je třeba vrtat otvory, což na jedné straně má za následek zvýšené náklady a na druhé straně vede ke zlomům kolejnic, pokud okraje otvorů nejsou správně zbaveny otřepu. Spojení, pokud možno bez vůle dosedacích ploch vložek se styčnicovými komorami křídlových kolejnic, je výrobně velmi nákladné. Hlavním původcem velkého opotřebení a v důsledku toho také relativně krátké životnosti, je příliš velká tuhost oblasti, přes kterou přechází obruč kola od křídlové kolejnice ke klínu a naopak, a to na základě příliš kompaktního průřezu, tedy celkového momentu setrvačnosti okolo osy X a kombinace součástí sestávajících z křídlové kolejnice, klínu srdcovky a z vložek. Ve spisu EP 0 282 796 sice již bylo uvedeno, že tyto problémy je možno vyřešit zvýšenou pružností, to znamená pomocí relativní svislé posuvnosti mezi klínem srdcovky a křídlovou kolejnicí, čímž bude možno zachytit i jen malé síly ve slabé oblasti klínu srdcovky a vysoké síly v oblastech vyššího průřezu kolejnic. Tím, že jsou obě křídlové kolejnice navzájem stále stejně propojeny prostřednictvím klínu srdcovky, je jejich moment setrvačnosti relativně stále stejně vysoký. Dále je tam hrot srdcovky za účelem dosažení ohybové funkce uložen jako převislý, to znamená, že jeho volný konec lze svisle vychýlit, zatímco jeho zadní konec je upevněn natuho. Při přejíždění se při tom přední oblast klínu srdcovky ohne dolů a jízdní plocha je v oblasti fixace namáhána v tahu, což za krátkou dobu provozu vede k lámání kolejnic.

Porovná-li se setrvačnost, to je moment setrvačnosti přechodové oblasti dvou křídlových kolejnic, dvou vložek a popřípadě také klínu z plných kolejnic, lze snadno zjistit, že taková přechodová oblast působí jako tuhý blok, který svou nepoddajností způsobu otlaky v oblasti dosedu. Pokud dále vezmeme v úvahu, že železniční kola nemají nikdy přesně kruhový tvar, což je popřípadě také způsobeno vysokou tuhostí náporového bodu u jednoduchých srdcovek sjetých do klínu nebo natupo, je zřejmé, že v této skutečnosti spočívá další velká příčina vysokého opotřebení. Aby se vyloučilo toto svislé opotřebení otlakem na klínu srdcovky a na křídlových kolejnicích, provádí se v praxi navařování jak klínových, tak i křídlových kolejnic. Toto navařování často není provedeno odborně, zejména, pokud se neprovede dostatečně vysoké předehřátí, takže srdcovka se již po krátké době v důsledku vytvoření martenzitu láme a musí být nahrazena. Také horizontální tuhost, která v důsledku velmi vysokého momentu setrvačnosti celé srdcovky okolo osy y je v porovnání s jednoduchou kolejnicí několikanásobná, nadměrně namáhá přídržné kolejnice. Pro snížení opotřebení přídržné kolejnice by křídlová kolejnice měla vlastně být v horizontální rovině vytvořena jako pružná, zejména pro najíždění hřbetu kola.

-2CZ 294025 B6

Z hlediska techniky rozchodu kolejí mají dosud známé srdcovky největší nedostatek v tom, že křídlové kolejnice nejsou vzhledem ke kuželovitosti tvaru pojezdové obruče zvýšeny. Tím se při přejíždění klínu srdcovky osa soukolí při stejně vysokých křídlových kolejnicích ve svislém směru značně snižuje a přitom se silně urychlí. Přitom se dotykový bod obruče kola pohybuje dále směrem od jízdní hrany k menším průměrům obruče, což má za následek výrazně nižší obvodovou rychlost kola na straně přivrácené k srdcovce, zatímco kolo soukolí, procházející vnitřní částí oblouku kolejí, v důsledku přitažení k přídržné kolejnici soukolí běží po větším průměru dotykového bodu kola. Tento jev je také možno označit jako paradoxní, neboť kolo, které prochází po vnější straně oblouku, běží na značně menším průměru než kolo, běžící na vnitřní straně oblouku, což je způsobeno přídržnou kolejnicí.

Vzhledem k tomu, že jsou současné klíny srdcovek při najíždění na klín směrem od hrotu klínu sníženy do jízdní plochy, dochází k tomu, že soukolí při přechodu z křídlové kolejnice na tuhý klín srdcovky, kromě náhlého přechodu z malého průměru dotykového bodu kola na větší průměr, tedy při přechodu na mnohem větší obvodové rychlosti, je také ještě „katapultováno“ proti směru dosavadního zrychlení, tedy nikoliv dolů, ale v protilehlém směru šikmo vzhůru. To je jak pro soukolí, tak i pro náporový bod na pevném klínu srdcovky důvodem plastického stlačování jízdní plochy klínu srdcovky a patrně i důvodem narušování kruhového tvaru obruče kola.

Pokud jde o pružnost dosavadních konstrukcí srdcovek, lze říci, že srdcovka, většinou odlévaná z tvrdé manganové oceli a používaná již více než 100 let, ale i sešroubovaná srdcovka, leží ve výhybce prakticky jako tuhý špalík, tedy jako cizí těleso. Přibližně adekvátní pružná konstrukce, která by se měla orientovat podle pružnosti normalizované kolejnice, neexistuje. U sešroubovaných srdcovek leží převáděcí oblast ještě na pražci, čímž je ještě dále zvýšena jejich tuhost. Navíc jsou v této oblasti také uspořádány vložky, takže moment setrvačnosti okolo osy X, který je pro pružné svislé prohnutí klínu srdcovky rozhodující, má v náporovém průřezu o něco více než pětinásobek momentu setrvačnosti normalizované kolejnice. Podobně nebo ještě hůře se to projevuje při přejíždění křídlové kolejnice ke klínu srdcovky u litých srdcovek, a ještě horší je to u blokových srdcovek, u nichž moment setrvačnosti není jen pětinásobkem, ale často i více než desetinásobkem setrvačností normalizované kolejnice.

Všechny výše uvedené závady a nedostatky dosud známých tuhých srdcovek jsou zejména: Příliš vysoká tuhost ve svislém i vodorovném směru, tedy příliš nízká pružnost ve svislém i vodorovném směru; velké plýtvání materiálem; nevyužívání jiných možností; příliš malá použitelnost tuhých srdcovek; příliš vysoké náklady na údržbu; příliš vysoké náklady na obnovování; žádné jednoduše upravitelné převýšení; neodborné spojovací svařování a navařování a řada dalších závad a nedostatků.

Podstata vynálezu

Prvořadým úkolem vynálezu je zdokonalit srdcovku výše uvedeného druhu natolik, aby se při nižších výrobních nákladech a nižší spotřebě materiálu zvýšila její životnost, a aby se dosáhlo její zvýšené použitelnosti v provozu a dále vyřešit dokonalejší způsob jejího svařování.

Tento úkol splňuje srdcovka pro výhybky a křižovatky se dvěma křídlovými kolejnicemi a s jedním mezi nimi uspořádaným klínem, který spolu s křídlovými kolejnicemi vytváří v ostrém úhlu k sobě probíhající drážky pro volný průchod nákolku kola, přičemž obě křídlové kolejnice a klín srdcovky dosedají na žebrovou desku se svisle vzhůru vystupujícími žebry, mezi kterými je uspořádána vnitřní patka křídlových kolejnic a patka při klínu srdcovky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že křídlové kolejnice a klínové kolejnice s klínem srdcovky jsou ve svislém směru pružně upnuly na žebrových deskách pomocí svisle pružných upínacích svorek, přičemž relativní vodorovná poloha křídlových kolejnic a klínových kolejnic s klínem srdcovky a tím i šířka drážky je zabezpečena výlučně prostřednictvím žeber, mezi nimiž jsou téměř bez vůle udržovány patky křídlových kolejnic, popřípadě patky klínových kolejnic s klínem srdcovky.

-3CZ 294025 B6

Vynález vychází z poznatku, že všechny tři hlavní části, totiž dvě křídlové kolejnice a jeden klín srdcovky mohou být vzhledem ke své hmotnosti, popřípadě ke svému momentu setrvačnosti, od sebe navzájem zcela odpojeny, pokud se vyloučí vložky a jejich šroubové spojení. Tím je nejen zcela odděleno spojení každé ze tří hlavních částí, to je dvou křídlových kolejnice a jednoho klínu srdcovky, od ostatních dílů, ale vypuštěním vložek a šroubových spojů se dodatečně ušetří na hmotnosti, čímž se také dále zmenší moment setrvačnosti. Relativní poloha těchto tří hlavních částí ve vodorovném směru je zajištěna svisle uspořádanými žebry žebrové desky, mezi nimiž jsou hlavní části udržovány prakticky bez vůle v úzkých tolerancích. Svislá pružná fixace všech tří hlavních částí je provedena pomocí pružných upínacích svorek, které ve svislém směru pružně upínají tyto tři části pouze v oblasti žebrové desky. Šířka drážky je zajištěna žebry žebrové desky, jakož i příslušným opracováním patek a hlav křídlových kolejnic a klínu srdcovky. Žebrové desky jsou ze své strany upevněny na pražcích, nejlépe našroubováním. Tím, že se každá ze tří hlavních částí může oproti ostatním částem v prvé řadě ve svislém směru zcela volně tvarovat, je silně zredukován dosud velmi vysoký náporový náraz při přechodu obruče kola od křídlové kolejnice ke klínu srdcovky nebo naopak, čímž je také značně zredukováno a většinou zcela odstraněno dosavadní opotřebení klínu tuhé srdcovky a křídlových kolejnic.

Dalším důležitým hlediskem vynálezu je, že klín srdcovky sestává z klínových kolejnic, které jsou po celé délce klínu srdcovky na hlavě a patce navzájem svařeny.

Je výhodné, když křídlové kolejnice a klínové kolejnice s klínem srdcovky jsou uloženy na podložkách, případně přídavných vložkách, uspořádaných mezi patkou příslušné kolejnice a žebrovou deskou. Podložky a přídavné vložky mohou být z elastomeru. Tak může každá ze tří hlavních částí kmitat odpovídajícím vlastním kmitočtem, což zvyšuje pružnost a tím i komfort jízdy a výrazně se také prodlužuje životnost.

Dále je výhodné, když křídlové kolejnice jsou v oblasti přejíždění kola ze srdcovky na křídlovou kolejnici a naopak vzhledem k výšce horní plochy klínu srdcovky zvýšeny podložkami a přídavnými vložkami různé tloušťky v souladu s kuželovitostí obruče kola. Tak je možno přídavným uložením těchto dalších podložek o určité tloušťce pod příslušnou oblast patky křídlové kolejnice nebo klínu srdcovky bezproblémově a velmi přesně nastavit požadovanou větší výšku plochy přejíždění. Tím je také možno vyrovnat vznikající opotřebení, aniž by bylo nutno provádět navařování s následujícím novým profilováním jízdní plochy v navařené oblasti. Tím se velmi redukují náklady na údržbu a především se zvedne využitelnost a životnost srdcovky podle vynálezu při jejím uložení v provozní koleji téměř o 100 %.

Podle stavu techniky se dosud pomocí upínacích svorek nebo jiných upínacích prvků svisle pružně upínaly pouze vnější oblasti patek křídlových kolejnic, přičemž podle vynálezu je mezi uvnitř ležícími upínacími svorkami a místy jejich dosedu upínací síla 10 až 15 kN.

Podle vynálezu je možné, aby pružné upínací svorky mezi vnitřní patkou křídlové kolejnice a protilehlou patkou klínových kolejnic vždy jen dosedaly na zmíněné patky kolejnic a byly upevněny na příslušném vnitřním žebru.

Dále je výhodné, když upínací svorky v přední oblastí klínu srdcovky dosedají na horní stranu této snížené oblasti klínu srdcovky a sousedící patky křídlových kolejnic, přičemž jsou upevněny na vnitřních žebrech. Mezi uvnitř ležícími vnitřními upínacími svorkami a místy jejich dosedu je s výhodou použita upínací síla 10 až 15 kN.

Je také výhodné, když žebrové desky jsou předtvarovány konvexně vzhledem ke směru kolejnic.

Dále je výhodné, když vnitřní žebra žebrových desek jsou nižší než vnější snížená žebra.

-4CZ 294025 B6

Tím jsou všechny tři oblasti, to je klín srdcovky a dvě křídlové kolejnice, jednotlivě upnuty tak vysokou silou, jako dříve celá tuhá srdcovka. Na základě této výhody může být nutná ochrana proti putování kolejnic, která brání relativnímu posouvání křídlových kolejnic a klínu srdcovky v podélném směru kolejnic, provedena mnohem hospodárněji a také snadněji.

Je výhodné, když za oblastí přejezdu kola od křídlové kolejnice ke klínu srdcovky a naopak je na proti sobě ležících částech kolejnic uspořádáno ochranné zařízení proti putování kolejnic pro znemožnění vzájemného relativního posuvu částí kolejnic v podélném směru, avšak připuštění jejich svislého prohýbání nebo kmitání.

Ochranné zařízení proti putování kolejnic může být podle vynálezu tvořeno dvojicí dorazových prvků, které mohou být upevněny na stojině přiřazené kolejnice a v podélném směru od sebe navzájem hřebenovitě zasahují.

Dorazové prvky mohou být opatřeny svislým stěnovým úsekem odstávajícím od volného konce příslušného dorazového prvku, přičemž svislé stěnové úseky mohou být do sebe navzájem střídavě zachyceny a tím tvořit doraz ve směru příčném na podélnou osu kolejnice.

Nezanedbatelnou výhodou vynálezu je, že části klínových kolejnic, vytvářejí klín, jsou v celé délce vytvořeny z normalizovaných kolejnic navzájem svařených na hlavě a patce.

Při úplném opotřebení nebo zlomení křídlové kolejnice a/nebo klínu srdcovky je možno každý z těchto dílů jednotlivě snadno a rychle vyměnit, čímž je pohotovost použití předmětu vynálezu u provozních kolejí značně zvýšena.

Podle dosavadních zkušeností činí životnost tuhých a silně zatížených jednoduchých srdcovek v závislosti na zatížení 3 až 4 roky, zčásti je také o něco vyšší. U srdcovek podle vynálezu je životnost značně vyšší proto, že jak v konstrukci, tak i ve svaření obou klínových kolejnic, tvořících klín srdcovky, nejsou žádná slabá místa, takže při porovnání s náklady na srdcovku podle stavu techniky jsou pořizovací náklady na novou srdcovku podle vynálezu nízké.

Dalším velkým přínosem vynálezu je velmi jednoduchá a hospodárná likvidace opotřebeného klínu srdcovky a také jedné nebo obou křídlových kolejnic.

Posunovací zařízení, která jsou z důvodu hospodárnosti většinou vybavena tuhými jednoduchými srdcovkami, často leží v blízkosti obytných sídlišť. Dokonale pružným uložením opěrných bodů křídlových kolejnic a klínu srdcovky podle vynálezu se dosáhne silného omezení hlučnosti.

Další zvláštní výhodou vynálezu je, že pojezdové plochy obou křídlových kolejnic, jakož i klínu srdcovky a ochranného zařízení proti putování kolejnic, jsou pro vyrovnání svislého opotřebení snadno výškově nastavitelné. Přizpůsobení upínacích svorek typu „SKL“, které se v Německu dosud používají u kolejnic a výhybek, je bezproblémové. Podle vynálezu leží dosedací body upínacích svorek prakticky ve stejné výšce, oproti běžným upínacím svorkám SKL, jejichž dosedací body jsou v různých výškách. Pro redukování vodicí síly mezi oběma křídlovými kolejnicemi a oběma klínovými kolejnicemi, zejména při projíždění obloukem, ale také vodicí síly mezi klínem srdcovky a oběma křídlovými kolejnicemi, se tyto tři hlavní složky v oblasti příslušných opěrných bodů svisle pružně upnou pomocí poněkud pozměněných upínacích svorek. Vzhledem k tomu, že jak mezi oběma křídlovými kolejnicemi a klínovými kolejnicemi, tak i mezi oběma klínovými kolejnicemi, křídlovými kolejnicemi a klínem srdcovky, jsou k dispozici stejně vysoké oblasti patek, upraví se dosud známé upínací svorky jen tak, aby obě jejich dosedací části byly ve stejné výši. Tak odpadnou nákladné vložky, které značně zvyšují tuhost srdcovky.

Aby bylo možno srdcovku podle vynálezu vestavět na staveništi v době co nejkratší, dopravuje se na staveniště hotově smontovaná srdcovka opatřená příslušnými žebrovými deskami. Tímto

-5CZ 294025 B6 způsobem je možno optimálně jednoduše a bezproblémově v nejkratší době srdcovku vestavět. Náhradí díly, jako jsou obě křídlové kolejnice a klíny srdcovek, je možno udržovat na skladě, čímž je bez potřeby velkého skladovacího prostoru v krátké době zajištěna prakticky stoprocentní pohotovost srdcovky podle vynálezu v železničním provozu.

Ke svislému pružnému upnutí jednotlivých opěrných oblastí je třeba poznamenat:

Aby bylo možno udržet šířku patek obou křídlových kolejnic; na vnitřní straně, ale také klínu srdcovky, na vnější straně, pokud možno co největší, jsou upínací vnitřní žebra užší a vyšší než vnější snížená žebra, a to při stejné únosnosti, aby bylo možno ponechat patky kolejnic pokud možno velké a aby bylo možno hákové šrouby v případě nutnosti také měnit bez demontáže kolejnic. Tato šířka se řídí normovanou šířkou běžných hákových šroubů používaných při upínání pomocí upínacích svorek SKL, která činí 24 mm, což při vzduchové mezeře 1 mm na obou stranách žebra dává celkovou šířku 24 mm. Vzhledem k tomu, že stabilita klínu srdcovky je sama o sobě závislá na šířce patky kolejnice v oblasti žebrové desky, jsou žebrové desky rozšířeny, aby při upínání nedocházelo ke jejich konkávnímu vyklenutí, a aby za provozu „nepumpovaly“, jsou komplexně předtvarovány a vyrobeny z jemnozmné oceli vyšší pevnosti.

U vysoce zatěžovaných výhybek by měla být patka jen ve vnitřní oblasti desky pro poloviční šířku žebra poněkud zúžena. Vzhledem ktomu, že je žebro podélné vykováno z jednoho kusu a svařeno se základní deskou, vysekávají se odpovídající oblasti patek jen v délce nejvýše 120 mm.

U málo zatěžovaných srdcovek, například u místní dopravy, mohou být obě patky v souladu s příslušnou šířkou žeber po celé své délce zarovnány hoblováním nebo frézováním, což představuje ekonomicky výhodnou výrobu.

Nejdůležitější aspekty a výhody vynálezu lze ještě jednou shrnout takto:

Srdcovka a křídlové kolejnice se pomocí upínacích svorek SKL pružně svisle spojují srdcovky a z křídlových kolejnic, je podle vynálezu rozdělena do jednotlivých kolejnic. Tyto jednotlivé kolejnice mají samy o sobě vlastní pružnost a v důsledku toho se srdcovka podle vynálezu z hlediska kmitání a tlumení prakticky chová jako normalizovaná kolejnice. Odpadají dosud používané vložky, jakož i dosud používaná šroubení.

Jednotlivé kolejnice jsou snadněji vyměnitelné. Pod kolejnice je možno dodatečně pokládat přídavné plastové podložky, jejichž pomocí lze plynule provádět výškové přestavování pojezdových ploch. Odpadají dosavadní opravy křídlových kolejnic navařováním. Upínání se provádí ve svislém směru pomocí upínacích svorek. Jednotlivé patky kolejnic mají v oblasti nastavování vzájemnou stranovou vůli asi 1 mm. Konce obou normalizovaných kolejnic, procházející celou délkou klínu srdcovky bez svařovaného styku a vytvářející klín, jsou spolu svařeny v pokud možno krátké oblasti hlavy a patky. Pro svařování přicházejí v úvahu svařovací metody jako jsou svařování plamenem pod tlakem, svařování v ochranné atmosféře CO₂, indukční svařování pod tlakem, svařování svazkem elektronů nebo laserové svařování.

V oblasti přejíždění kola od klínu srdcovky ke křídlové kolejnici a naopak je klín o něco zvýšen tak, aby se vyrovnal rozdíl dosavadních kuželovitých profilů obručí kol.

Klín srdcovky sestává ze dvou klínových kolejnic, například typu UIC 60, které jsou v oblasti klínu na svých dosedajících částech hlavy a patky třískově opracovány tak, jak to odpovídá zúžení v oblasti geometrie klínu, a na hlavě a patce takto vytvořeného klínu jsou svařeny ve švech tvaru V nebo ve švech jiného provedení.

Přední část klínu může také být provedena jako jednodílný kovaný nebo odlitý tvarový kus, který se přivaří k oběma částem klínu srdcovky, svařeným na hlavě a patce.

-6CZ 294025 B6

Vzhledem k tomu, že na křídlovou kolejnici a klín srdcovky v důsledku změn teploty a brždění působí v podélném směru velké síly, musí být mezi těmito třemi hlavními díly uspořádáno ochranné zařízení proti putování kolejnic, které brání podélnému relativnímu posuvu klínu srdcovky a křídlových kolejnic. Toto ochranné zařízení se vestavuje pokud možno blízko přejezdové části kola, přičemž je důležité, aby každá ze stojin křídlových kolejnic a klín srdcovky byly velmi pevně sešroubovány s částmi ochranného zařízení proti putování kolejnic.

Nastavení různých výše křídlových kolejnic je nutné pro vyrovnání opotřebení hlav křídlových kolejnic, zejména v oblasti přejezdu kol. Mezi šrouby a zvětšené otvory ve stojinách kolejnic ochranného zařízení proti putování se ukládají výstředníková pouzdra. Ochranné zařízení je pak na každé straně jednodílné. >

Podle jedné varianty může být každá strana ochranného zařízení vytvořena jako dvoudílná, s větším počtem kontaktních ploch v podélném i příčném směru, které přenášejí podélné síly od klínu srdcovky na křídlovou kolejnici a naopak. V podélném směru činí tyto síly například asi 600 až 800 kN. Pro překlenutí výškového rozdílu při opotřebení pojezdových ploch křídlových kolejnic se používají buď přídavné podložky, nebo podložky různé tloušťky, které se ukládají pod patky křídlových kolejnic.

Obě k sobě patřící části lze pro výškové nastavení kolejnic navzájem vůči sobě přesouvat. Prostřednictvím většího počtu kontaktních ploch mohou v podélném směru kolejnic přenášet velké síly, které jsou mnohonásobně vyšší než síly běžné u výhybkových jazyků známých ochranných zařízení proti putování kolejnic. Malá pohybová vůle mezi kontaktními plochami může snižovat přenosné podélné síly kolejnic. Také v příčném směru kolejnic lze omezit pohyb pomocí kontaktních ploch s pohybovou vůlí.

Hřebenovitě do sebe zasahující části ochranného zařízení proti putování kolejnic mohou také mít lichoběžníkový tvar.

Podstatou způsobu svařování srdcovky je, že části klínových kolejnic, které se mají navzájem svařit, se spojí otevřeným tlakovým svařováním, při kterém se části klínových kolejnic, které mají být svařeny, uspořádají ve vzájemném rozestupu a do mezery tohoto rozestupu se zavede ohřívač, který se po dosažení svařovací teploty odstraní a části klínových kolejnic, které se mají svařením spojit, se navzájem k sobě přitlačí.

Je výhodné, když části klínových kolejnic, které se mají navzájem svařit, se spojí uzavřeným tlakovým svařováním, při kterém se části klínových kolejnic, které se mají svařit, navzájem k sobě přitlačí a do oblasti místa svaru se uspořádá ohřívač.

Dále je výhodné, když svařování tlakem je svařování plamenem pod tlakem nebo indukční svařování tlakem. Svařování tlakem může být svařování plamenem pod tlakem nebo svařování laserem pod tlakem, s vyrovnávací fólií.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladná provedení vynálezu jsou znázorněna na výkresech, kde obr. 1 představuje pohled shora na srdcovku podle vynálezu, obr. 2 boční pohled na klín srdcovky podle obr. 1, obr. 3 boční pohled na výšku převáděcí plochy obou křídlových kolejnic podle vynálezu u srdcovky podle obr. 1, obr. 4 řez podél žebrové desky 249 z obr. 1, obr. 5 pohled shora na řez podle obr. 4 žebrovou deskou 249, obr. 6 řez podél žebrové desky 251 na obr. 1, obr. 7 pohled shora na řez podle obr. 6, obr. 8 pohled shora na část srdcovky podle vynálezu s pohyblivým ochranným zařízením proti putování kolejnic podle prvního příkladného provedení vynálezu, obr. 9 řez podél čáry B-B na obr. 8, obr. 10 řez ochranným zařízením proti putování kolejnic podél čáry C-C na obr. 8 a podle prvního příkladného provedení vynálezu, obr. 11 různé pohledy a řezy podle prvního

-7CZ 294025 B6 příkladného provedení ochranného zařízení proti putování kolejnic, obr. 12 pohled shora na řez částí srdcovky podle druhého příkladného provedení ochranného zařízení podle vynálezu, obr. 13 pohled shora na řez částí srdcovky podle třetího příkladného provedení ochranného zařízení proti putování kolejnic, obr. 14 řez podél čáry I-I na obr. 13, obr. 15a až 15c řezy podél čar F-F, G-G, popřípadě H-H z obr. 13, obr. 16 pohled shora na žebrovou desku použitou při realizaci vynálezu, obr. 17 řez podle čáry E-E z obr. 16, obr. 18 boční pohled na vnitřní žebro žebrové desky podle obr. 16 a 17, obr. 19 boční pohled na vnější snížené žebro žebrové desky podle obr. 16 a 17, obr. 20 příčný řez dvěma částmi klínových kolejnic, které tvoří klín srdcovky, v průběhu předehřívacího procesu, při otevřeném svařování tlakem, obr. 21 řez podobný jako na obr. 20, avšak po dokončení otevřeného svaření tlakem, obr. 22 řez podobný jako na obr. 20, znázorňující dvě části klínových kolejnic, tvořící klín srdcovky v průběhu předehřívacího procesu při uzavřeném svařování tlakem a obr. 23 řez podle obr. 22 po dokončení uzavřeného svaření tlakem.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je pohled shora na srdcovku podle vynálezu. Obě klínové kolejnice 4, 5, které spolu tvoří klín 3 srdcovky, jsou vnějším směrem prodlouženy až přes teoretický bod srdcovky a v přední části jsou na hlavě 15 a patce 49 svařeny do tvaru klínu 3. Po obou stranách klínu 3 srdcovky jsou s odstupem uspořádány křídlové kolejnice 1, 2, vytvářející drážky H· Uvedené části kolejnic 1, 2, 4, 5 leží na žebrových deskách 246 až 253. popřípadě 223 (tyto vztahové značky jsou uvedeny podle nomenklatury používané va.s. Deutsche Bahn).

V porovnání se stavem techniky, části srdcovky, jako jsou křídlové kolejnice 1, 2 a klín 3 srdcovky, nejsou natuho navzájem spojeny vložkami a Sroubením, ale jsou vždy svisle pružně upnuty na příslušné žebrové desce 246 až 253 pomocí upínacích svorek 26.27.28, 29. Jednotlivě křídlové kolejnice 1, 2 jsou běžným způsobem upnuty na své vnější straně pomocí vnějších upínacích svorek 26, které mohou být například běžné upínací svorky typu SKL 12. V oblasti, ve které křídlové kolejnice T, 2 leží bezprostředně proti sobě, tedy na žebrových deskách 246 a 247, je dosaženo vnitřního napětí křídlových kolejnic 1, 2 pomocí vnitřních upínacích svorek 27, které tlačí na dovnitř směřující vnitřní patky 16 protilehlých křídlových kolejnic 1, 2. V oblastech, ve kterých křídlové kolejnice L 2 klínu 3 srdcovky leží proti sobě, jsou vždy uspořádány upínací prvky klínu 3 a křídlových kolejnic 1, 2 ve tvaru vnitřních upínacích svorek 28, které se jednak opírají o vnitřní patky 16 křídlových kolejnic 1, 2, jednak o patky 49 při klínu 3 srdcovky.

V oblasti nešvařené části srdcovky, ve které klínové kolejnice 4, 5, vytvářející klín 3, leží ve větším vzájemném rozestupu, je vytvořeno vnitřní pnutí prostřednictvím vnitřní upínací svorky 29, která dosedá na dovnitř směřující patky 49 klínových kolejnic 4, 5 při obou částech klínu 3 srdcovky.

Všechny složky kolejnic jsou tak ve svislém směru vzhledem k žebrovým deskám 246 až 253 pružně upnuty, jinak jsou však od sebe navzájem odděleny. V důsledku toho se každý ze tří hlavních dílů, to je dvě křídlové kolejnice l·, 2 a klín 3 srdcovky, mohou vzhledem k ostatním dílům zcela volně vykyvovat a mohou se také pružně deformovat ve svislém i vodorovném směru. Tím je dopadový náraz při přechodu obruče kola z křídlové kolejnice 1, 2 na klín 3 srdcovky a naopak silně redukován pružností jednotlivých částí, takže prakticky již nedochází k dosavadnímu opotřebení v důsledku otlaku.

Vzhledem k tomu, že hlavní díly jsou udržovány ve své poloze pouze třecím stykem mezi vnitřní patkou 16 křídlové kolejnice 1, 2 a žebrovými deskami 246 až 253. Pomocí upínacích svorek 26 až 29, je třeba zajistit, aby se hlavní díly nemohly relativně vzhledem k sobě navzájem přesouvat buď vůbec, nebo jen v takovém rozsahu, aby šířka drážky 11 zůstala zachována. Aby se zabránilo relativnímu přesouvání mezi klínem 3 srdcovky a křídlovými kolejnicemi L 2 v jejich podélném směru, je mezi žebrovými deskami 250 a 251 uspořádáno ochranné zařízení 30 proti putování

-8CZ 294025 B6 kolejnic, alternativně však také mezi žebrovými deskami 249 a 250. Ochranné zařízení 30 proti putování kolejnic bude ještě podrobněji vysvětleno v souvislosti s výkladem k obr. 6 až 11.

Výhodná varianta ochranného zařízení 30 proti putování kolejnic působí jen v jejich podélném směru, znemožňuje tedy svislé spojení hlavních složek, takže se ani v této oblasti nezvyšuje moment setrvačnosti. Toto ochranné zařízení 30 proti putování kolejnic je našroubováno do stojin 17 klínu 3 srdcovky a do příslušné křídlové kolejnice 1,2. Pro tento účel jsou v této oblasti křídlové kolejnice 1, 2, popřípadě klín 3, opatřeny montážními otvory 31, popřípadě dalšími montážními otvory 32. které jsou zřejmém z obr. 7 a 8.

Na obr. 2 je boční pohled na klín 3 srdcovky, se sníženou oblastí 6 klínu 3. Je zde také zřejmá přechodová oblast 34, ležící mezi žebrovými deskami 248 a 249, ve které je snížená jízdní plocha 36 srdcovky uspořádaná na relativně krátké dráze.

Na obr. 3 je křídlová kolejnice 1 v bočním pohledu, přičemž hlavní část jsou zobrazeny na obr. 1, 2 a 3 z hlediska relativní polohy těchto částí a jsou znázorněny jako vyrovnané v podélném směru křídlové kolejnice 1.

Z obr. 1 je také možno seznat, že všechny žebrové desky 246 až 253 a další žebrová deska 223 jsou pomocí pražcových šroubů 33 upevněny na neznázoměných pražcích.

Aby se jednotlivé kolejnice nemohly posouvat příčně vzhledem ke svému podélnému směru, jsou na žebrových deskách 246 až 253 a 223 upravena ve svislém směru vzhůru čnící žebra 39a. 39b, 40, 41, mezi nimiž jsou kolejnicové díly udržovány prakticky bez vůle, v malých tolerancích.

V praxi je tato vůle nejvýše 0,5 až 1 mm. Tyto žebrované desky 246 až 253 a 223 jsou jednotlivě podrobněji popsány v souvislosti s vysvětlením k obr. 12 až 15.

V souvislosti s obr. 3 je třeba se zmínit o tom, že křídlová kolejnice 1 je v oblasti mezi dvěma body 35 vzhledem k výšce snížené jízdní plochy 36 klínu 3 srdcovky poněkud zvýšena, což je v souladu s kuželovitostí obručí kol, takže kolo při přejíždění od klínu 3 srdcovky na křídlovou kolejnici 1 a naopak ani neklesám ani se nezvedá. Výška povrchu křídlové kolejnice 1 je vzhledem ke zvýšené jízdní ploše 37 křídlové kolejnice 1 znázorněna tenčí čarou, rovně probíhající mezi body 35 v horizontální rovině.

Na obr. 4 je řez podél čáry A-A na žebrové desce 249 podle obr. 1. V této oblasti má klín 3 srdcovky stále ještě svou plnou výšku a nese ještě část zatížení kola.

Obě klínové kolejnice 4, 5 jsou spolu také na hlavě 15 a patce 49 spojeny svařením v ochranné atmosféře CO2.

Zebrová deska 249 je opatřena dvěma svisle vzhůru čnícími vnitřními žebry 39a. 39b a dvěma oproti nim vnějšími sníženými žebry 40, 4L Vzdálenost mezi sousedními žebry 40 a 39a, popřípadě 39b a 41, odpovídá šířce na tomto místě se nacházející vnitřní patky 16 křídlových kolejnic 2, přičemž je zde rovněž velmi malá vůle, nejvýše 0,5 až 1 mm, takže vnitřní patky 16 obou křídlových kolejnic f, 2 jsou fixovány mezi příslušnými žebry 40 a 39a. popřípadě 41 a 39b ve směru příčném na podélnou osu křídlových kolejnic 1, 2. Obě křídlové kolejnice 1, 2 stojí na podložkách 42, které mají tloušťku například 9 mm a jsou výhodně zhotoveny z pružného materiálu. Dále je mezi podložkou 42 a dolní stranou vnitrní patky 16 uložena přídavná vložka 43. Pomocí této přídavné vložky 43 je možno nastavovat výše zmíněné převýšení křídlové kolejnice L 2 vzhledem k povrchu klínové kolejnice 4, 5 s klínem 3 srdcovky. Tyto přídavné vložky 43 je možno snadno měnit a při opotřebení zvýšené jízdní plochy 37 křídlových kolejnic L 2 je možno je snadno nahradit tlustší přídavnou vložkou, čímž odpadá výše popsané dosavadní navařování za účelem zlepšení zvýšené jízdní plochy 37 křídlových kolejnic L 2.

-9CZ 294025 B6

Vnější patky 16' křídlových kolejnic 1, 2 jsou k horní ploše 38 žebrové desky 242 svisle pružně upnuty pomocí běžných vnějších upínacích svorek 26. Za tím účelem je na vnějších snížených žebrech 40, 41 rybinovitě upevněn hákový šroub 44. Ze šroubového upevnění ční svorník se závitem, na němž je našroubována matice 45 s podložným kroužkem 46, čímž se vnější upínací svorka 26 jedním koncem přitlačí k žebrové desce 249 a druhým koncem k vnější patce 16' příslušné křídlové kolejnice 1, 2. Z obr. 4 je také zřejmé, že vnější upínací svorka 26 dosedá na žebrovou desku 249 a na vnější patku 16' v různé výšce. Podobným způsobem se na žebrovou desku 249 pomocí vnitřní upínací svorky 28 upnou obě vnitřní patky 16 křídlových kolejnic 1, 2, přičemž je na vnitřních žebrech 39a, 39b rovněž upevněn hákový šroub 44 s maticí 45 a podložným kroužkem 46, jímž se upínají vnitřní upínací svorky 28. Vnitřní upínací svorka 28 dosedá na vnitřní patky 16 křídlových kolejnic 1,2 a na patky 49 příslušné klínové kolejnice 4, 5 s klínem 3 srdcovky, a to prakticky ve stejné výšce.

Z obr. 4 je rovněž zřejmém že obě křídlové kolejnice 1, 2 jsou ve svislé rovině od sebe zcela odděleny, takže mohou volně od sebe kmitat nebo se pružně prohýbat. Jak již bylo uvedeno, jsou vnější upínací svorky 26 běžné svorky, které se u a.s. Německé dráhy používají pod označením SKL 12. Vnitřní upínací svorky 28 pro vnitřní upnutí mají v pohledu shora na obr. 5 stejný tvar jako vnější upínací svorky 26. V příčném řezu na obr. 4 se však liší tím, že obě strany dosedají ve stejné výšce na vnitřní patky 16 obou křídlových kolejnic L 2 a patky 49 klínu 3 srdcovky.

Na obr. 5 je odpovídající pohled shora na oblast žebrové desky 249. Stejně jako žebrová deska 248 má i tato žebrová deska 249 čtyři žebra, to je dvě vnější snížená žebra 40, 41 a dvě vnitřní žebra 39a, 39b. Obě klínové kolejnice 4, 5, které tvoří klín 3 srdcovky, jsou spolu svařeny na hlavách 15 a patkách 49, o které se opírají vnitřní upínací prvky křídlových kolejnic 1, 2, které jsou zde rovněž vytvořeny jako upínací svorky, které se však od vnitřních upínacích svorek 28 liší tím, že na ven směřující části patek 49 klínových kolejnic 4, 5 s klínem 3 srdcovky dosedají o něco níže než vnitřní upínací svorky 28 dosedající na vnitřní patky 16 křídlových kolejnic 1,2.

Je třeba uvést, že v oblasti žebrové desky 249 jsou obě křídlové kolejnice 1, 2 dále zvýšeny pomocí přídavné vložky 43, což je zřejmé ze zvýšené jízdní plochy 37 na obr. 4, oproti snížené jízdní ploše 36 klínu 3 srdcovky.

Na obr. 6 je znázorněn řez žebrovou deskou 251 v oblasti, ve které klínové kolejnice 4, 5 z oddělené oblasti klínu 3 srdcovky právě přecházejí do svařené oblasti klínu 3 srdcovky, což je zřejmé ze svaru 51 na obr. 7. Žebrová deska 251 zde má celkem pět žeber, a to dvě vnější snížená žebra 40, 41. dvě vnitřní žebra 39a. 39b pro upnutí křídlových kolejnic 1, 2 a jedno středové žebro 52, které leží mezi klínovými kolejnicemi 4, 5 a udržuje oba tyto díly klínu 3 srdcovky ve vzájemném odstupu, příčně vzhledem k podélnému směru klínových kolejnic 4, 5. Vzhledem k tomu, že v této oblasti mají vnější části patek 49 klínových kolejnic 4, 5 ještě do značné míry normální profil, jsou vnitřní upínací svorky 28 pro upínaní klínových kolejnic 4, 5 vytvořeny tak, že mají na obou stranách stejnou dosedací výšku. Je tedy možno použít stejné upínací svorky, jako jsou vnitřní upínací svorky 28 znázorněné na obr. 4 a 5 pro upnutí křídlových kolejnic 1, 2. Je třeba ještě poznamenat, že obě křídlové kolejnice 1, 2 končí již za žebrovou deskou 251, zatímco křídlové kolejnice podle známého stavu techniky končí až za vzdálenější žebrovou deskou 253. Zkrácení bylo umožněno značně vyšší horizontální pružností obou křídlových kolejnic 1,2.

Na obr. 7 je pohled shora na řez podle obr. 6. Zde je zřejmá zejména přechodová oblast od svařené části klínu 3 srdcovky svarem 51 ke klínovým kolejnicím 4, 5, jakož i středové žebro 52.

Na obr. 8 je v pohledu shora první příkladné provedení ochranného zařízení 30 proti putování kolejnic, s pěti šrouby (porovnej obr. 1), bez znázornění hlav 15 klínových kolejnic 4, 5 a křídlových kolejnic 1, 2. Toto ochranné zařízení 30 leží v oblasti klínu 3 srdcovky mezi žebrovými deskami 250 a 251, tedy v oblasti, ve které jsou již obě klínové kolejnice 4, 5 navzájem nahoře a dole svařeny. Ochranné zařízení 30 proti putování kolejnic sestává ze dvou dvojic ochranných

-10CZ 294025 B6 prvků 57. 58. z nichž vnější ochranné prvky 57 jsou upnuty na křídlových kolejnicích 1, 2 a vnitřní ochranné prvky 58 jsou upnuty na přiřazeném klínu 3 srdcovky. Upevnění je s výhodou provedeno šrouby 59, procházejícími montážními otvory 32 (obr. 3) v křídlových kolejnicích 1,2 a rovněž dalšími šrouby 60, procházejícími montážními otvory 31 v obou klínových kolejnicích

4, 5. Oba ochranné prvky 57. 58 jedné dvojice sestávají ze základního tělesa 62, popřípadě 63, zasahujícího do komory 18 křídlových kolejnic 1, 2, nebo do komory 61 klínových kolejnic 4, 5. Základní těleso 62. popřípadě 63. je uspořádáno rovnoběžně s příslušnou stojinou 17 křídlové kolejnice 1, 2, do jejíž komory 18 zasahuje a je v ní upnuto ke stojině 17 šrouby 59, popřípadě 60. Dále je každý ochranný prvek 57. 58 ve svislém směru vzhledem k podélné ose kolejnic opatřen dorazovými prvky 64, 65 vodorovně odstávajícími od základního tělesa 62. popřípadě

63, které jsou v podélném směru kolejnic vůči sobě navzájem přesazeny tak, že dorazové prvky

64, 65 jedné dvojice ochranných prvků 57, 58 do sebe hřebenovitě zasahují a vytvářejí tak v podélném směru kolejnic dorazy proti relativnímu podélnému posuvu sousedící křídlové kolejnice 1 a klínové kolejnice 4, popřípadě druhé křídlové kolejnice 2 a druhé klínové kolejnice

5. Dorazové prvky 64, 65 jsou také vhodným způsobem tvarovány tak, že při pokládání kolejnic se na žebrové desky nejdříve nasadí klínové kolejnice 4, 5 s našroubovanými vnitřními ochrannými prvky 58 a pak se svisle shora spustí křídlové kolejnice 1, 2 s našroubovanými vnějšími ochrannými prvky 57. Přitom do sebe hřebenovitě zapadnou oba dorazové prvky 57 a 58 a zajistí tak relativní vyrovnání kolejnic v jejich podélném směru. Jak je zřejmé z obr. 9, dorazové prvky 64, 65 jednotlivých ochranných prvků 57. 58 tvoří hmcovitý otvor 73 (obr. 2) otevřený směrem k protilehlé kolejnici, aby bylo možno zasadit šroub 59 a uložit jeho hlavu.

Jak je zřejmé z levé strany obr. 8 a zejména z obr. 9, pro zajištění vzájemné vzdálenosti sousedících kolejnic a tím i šířky drážky 11 mezi nimi, mají dorazové prvky 64, 65 svisle probíhající stěnové úseky 67, 68, které od sebe zasahují a vytvářejí tak doraz ve směru kolmém na podélnou osu kolejnic. Tyto svislé stěnové úseky 67. 68 probíhají jen asi do poloviny délky dorazových prvků 64. 65. měřené ve svislém směru vzhledem k podélné ose kolejnic a začínají na volném konci dorazových prvků 64, 65. Přitom svislé stěnové úseky 67, spojené s normálními kolejnicemi 4, 5, probíhají zdola nahoru, to znamená od patky kolejnice ve směru k její hlavě, zatímco naopak další svislé stěnové úseky 68 probíhají shora dolů, tedy od hlavy kolejnice směrem kjejí patce, aby bylo možno křídlové kolejnice X, 2 s jejich ochrannými prvky 57, 58 proti putování kolejnice usazovat shora.

Ačkoliv sousedící kolejnice 1 a 4, popřípadě 5 a 2 jsou navzájem spojeny prostřednictvím ochranných prvků 57, 58 proti putování kolejnic, přesto nedochází k žádnému tuhému spojení jako například s dosud používanými běžnými vložkami. Naopak, díly kolejnic se vždy mohou ve svislém směru navzájem nezávisle prohýbat, pohybovat nebo kmitat a jsou tak, pokud jde o moment setrvačnosti, ve svislé rovině od sebe dokonale odděleny, protože jsou svou hlavní osou uspořádány v blízkosti neutrální osy.

Z obr. 11 je ještě lépe zřejmé ochranné zařízení 30 proti putování kolejnic. Každý ochranný prvek 57, 58 má dorazové prvky 64, 65, mezi kterými jsou vybrání 75, v nichž jsou dorazové prvky 64, 65, uspořádány tak, že tyto ochranné prvky 57, 58 do sebe hřebenovitě zasahují. Dorazové prvky 64, 65. odstávající od příslušného základního tělesa 62, 63, jsou opatřeny hmcovitým otvorem 73, v jehož dnu je průchozí otvor 74 pro průchod upevňovacího šroubu. Oba koncové dorazy každého ochranného prvku 57, 58 jsou opatřeny svislými stěnovými úseky 67, 68, které rovněž do sebe zasahují (řez a-a), čímž křídlové kolejnice 1, 2 a klín 3 srdcovky jsou také u sebe udržovány v příčném směru vzhledem k podélné ose kolejnic, čímž je dosaženo zajištění kolejnic proti naklápění. Zde je zvláště vhodné zdůraznit, že zde není žádné spojení ve svislém směru, takže se všechny kolejnice, to znamená klínové kolejnice 4, 5 s klínem 3 srdcovky a obě křídlové kolejnice L 2 se mohou volně pohybovat ve svislé rovině ve vztahu k ostatním kolejnicím a z tohoto hlediska je také účinný jen moment setrvačnosti jednotlivé kolejnice, čímž je výrazně zvýšena svislá pružnost.

Další podrobnosti jsou pro odborníka snadno pochopitelné z obr. 9 až 11.

-11 CZ 294025 B6

Na obr. 12 je znázorněna varianta ochranného zařízení 30 proti putování kolejnic, se třemi šrouby v řezu a v pohledu shora. Také zde sestává ochranné zařízení 30 ze dvou dvojic ochranných prvků 57, 58. z nichž vnější ochranný prvek 57 je upnut pomocí tří šroubů 59 na stojině 17 křídlové kolejnice l·, popřípadě 2, a vnitřní ochranný prvek 58 je rovněž pomocí dalších tří šroubů 60 upnut na stojinách klínových kolejnic 4, 5, tvořících klín 3 srdcovky. Zmíněné stojiny jsou opatřeny otvory pro uložení šroubů. I zde mají oba ochranné prvky 57, 58 jedné dvojice po jednom do komory 18 křídlových kolejnic 1, 2, popřípadě klínových kolejnic 4, 5 zasahující a souběžně s příslušnou stojinou kolejnice orientované základní těleso 62, 63, z něhož vyčnívají ozuby 93 až 98 sloužící jako dorazové prvky, které do sebe navzájem hřebenovitě zapadají. Vnější ochranný prvek 57, upevněný na křídlové kolejnici 1, 2, je přitom opatřen dvěma v podélném směru kolejnic navzájem přesazené uspořádanými ozuby 93, 94, zatímco vnitřní ochranný prvek 58, upevněný na klínové kolejnici 4, je opatřen dvěma dvojicemi ozubů 95, 96 a

97, 98, mezi nimiž je vždy uložen ozub 93, popřípadě 94. U příkladného provedení podle obr. 12 mají ozuby 93, 94, znázorněné v pohledu shora, lichoběžníkový tvar s rozšířeným kořenem, čímž mohou zachycovat větší síly. Volné místo mezi ozuby 95 a 96, popřípadě mezi ozuby 97 a 98. má rovněž odpovídající lichoběžníkový tvar, takže ochranné prvky 57, 58 do sebe zasahují s malou vůlí o velikosti 2 až 3 mm. Vzhledem k tomu, že při vzniku sil působících v podélném směru kolejnic, vzniká v důsledku lichoběžníkových tvarů ozubů 93 až 98 také silová složka probíhající příčně vzhledem k podélnému směru kolejnic, jsou na obou koncích jedné dvojice ochranných prvků 57, 58 uspořádány do sebe zasahující stěnové úseky 67. 68 ochranných prvků 57, 58. které pohlcují tyto příčné síly.

Varianta podle obr. 13 se od varianty podle obr. 12 liší tím, že ozuby 93 až 98 mají v pohledu shora pravoúhlý profil, a proto jsou zde také vypuštěny uvedené stěnové úseky 67, 68.

Jak je zřejmé z řezů znázorněných na obr. 15a a 15b, jsou jednotlivé ozuby 93. 94, 96. 97 ochranných prvků 57. 58 navzájem spojeny prostřednictvím stěn 99, popřípadě 100. které jsou rovnoběžné sjízdní rovinou a jsou navzájem vůči sobě uspořádány přesazené. U znázorněného příkladného provedení leží stěna 99 vnitřního ochranného prvku 58 nad stěnou 100 vnějšího ochranného prvku 57. spojeného s křídlovou kolejnicí 1, 2. Tak může být srdcovka při již upevněné křídlové kolejnici 1,2 uložena shora.

Na obr. 15c je příčný řez stěnovými úseky 67, 68 ochranných prvků 57, 58, které zachycují příčné síly.

Na obr. 14 je ještě jednou a jasněji znázorněn řez podél čáry I -1 na obr. 13, z něhož je zřejmé, jak do sebe hřebenovitě zasahují ozuby 93 až 98 a stěny 99. 100. přemosťující tyto ozuby 93 až

98.

Na obr. 16 je pohled shora a na obr. 17 příčný řez rovinnou deskou 83 používanou při realizaci tohoto vynálezu.

Zde znázorněné příkladné provedení se čtyřmi žebry 39a, 39b. 40, 41 přichází v úvahu pro použití u žebrové desky 250, 251 podle obr. 1, přičemž je třeba poukázat na to, že na obr. 12 a 15 probíhají žebra 39a. 39b. 40, 41 navzájem rovnoběžně a v pravém úhlu k okraji žebrové desky 250. 251, zatímco v praxi (porovnej obr. 1) musí samozřejmě být vyrovnány v ostrém úhlu, ve kterém probíhají kolejnice. Zebrová deska 250, 251 sestává z podélné obdélníkové rovinné desky 83, z jejíhož horního povrchu svisle vyčnívají žebra 40, 39a. 39b, 41. Vzdálenost mezi přivrácenými plochami vnějšího sníženého žebra 40 a vnitřního žebra 39a, jakož i dalšího vnitřního žebra 39b a dalšího vnějšího sníženého žebra 41. odpovídá ve vnějším směru šířce vnější patky 16' a ve směru dovnitř zkrácené vnitřní patky 16 křídlových kolejnic 1, 2. Vzdálenost mezi proti sobě ležícími stranami vnitřních žeber 39a a 39b odpovídá přizpůsobené šířce patek 49 obou spolu svařených klínových kolejnic 4, 5 srdcovky. Dále jsou rovinné desky 83 při obou koncích opatřeny upevňovacími otvory 85, kterými je možno pro spojení s neznázoměným pražcem prostrčit

-12CZ 294025 B6 upevňovací šrouby, například pražcové šrouby 33 pro dřevěné pražce podle obr. 1 nebo také neznázoměné zasouvací šrouby pro betonové pražce.

Vnější snížená žebra 40. 41 na jedné straně a vnitřní žebra 39a. 39b na druhé straně mají rozdílnou výšku a odpovídají tak rozdílným výškám dosedacích bodů upínacích svorek 26, 28. Žebra 40, 39a, 39b, 41 mají základní těleso 62, 63 tvaru kvádru a jsou upevněna na rovinné desce 83 buď přivařením, nebo zavařením v otvoru tak, že se například krátké válcové kolíky 86, vykované na žebrech 40,39a, 39b, 41, zasadí do otvorů vytvořených v rovinné desce 83.

Na obr. 18 je boční pohled na vnitřní žebro 39a a na obr. 19 je boční pohled na vnější snížené žebro 41. Všechna žebra 40, 39a. 39b. 41 mají na své horní straně 87 pravoúhlý otvor 88, zřejmý také v pohledu shora na obr. 16, kteiý se dolů směrem k rovinné desce 83 rozšiřuje do tvaru rybinovitého vybrání 89. Prostřednictvím těchto rybinovitých vybrání 89 jsou na žebrové desce 250.251 drženy hákové šrouby 44 (obr. 4).

Na obr. 20 je řez dvěma klínovými kolejnicemi 4, 5 tvořícími klín 3 srdcovky, před „otevřeným“ svařením. Rez je přitom veden přibližně mezi žebrovými deskami 249 a 250, znázorněnými na obr. 1. klínové kolejnice 4, 5, které se mají svařit, jsou na k sobě přivrácených stranách hlavy 15, patky 49 a stojiny 17 předběžně obrobeny, přičemž klínové kolejnice 4, 5 se navzájem svařují jen na opracovaných plochách 52' v oblasti hlavy 15 a opracovaných plochách 53 v oblasti patky 49. U příkladných provedení znázorněných na obr. 20 a 21, se jedná o tak zvané otevřené svařování, při kterém opracované plochy 52' - 52' a 53 - 53, které se mají spolu svařit, mají v horizontální rovině vzdálenost, do které se zasune ohřívač 54, popřípadě 54', jako je acetyleno-kyslíkový hořák nebo indukční ohřívací těleso. Těmito ohřívači 54. popřípadě 54', se opracované plochy 52', 53, které se mají svařit, ohřívají na svařovací teplotu. Pak se ohřívače 54, 54' z této oblasti, například vykývnutím, odstraní, a všechny opracované plochy 52', 53 se k sobě přitlačí, čímž vzniknou svary 55, 56. Toto otevřené svařování tlakem vykazuje relativně malé převýšení svaru. Dále se dosahuje toho, že obě stojiny 17 leží relativně blízko sebe a jejich vzdálenost 56' je nejvýše 3 až 4 mm, čímž je výrazně zvýšena stabilita zejména vpřední oblasti klínu 3 srdcovky.

Na obr. 21 je znázorněn klín 3 srdcovky po svaření na patce 49 svarem 56 a na hlavě 15 dalším svarem 55.

Na obr. 22 a 23 je podobné vyobrazení jako na obr. 20 a 21, přitom však jde o uzavřené tlakové svařování. Indukční agregáty ohřívačů 54, 54' jsou uspořádány nad hlavou 15 a pod patkou 49 klínových kolejnic 4, 5, a opracované plochy 52, 53, které se mají navzájem svařit, se k sobě přitlačí s přetlakem. Ke svaření pak dochází automaticky poté, co došlo k předehřátí a k poklesu tlaku v důsledku změkčení materiálu.

Svary mohou mít značnou délku 1 až 2 m nebo i více. Přes tuto délku vykazují tlakem provedené svary z hlediska materiálu vynikající jakost, neboť se nepoužívá žádný přídavný svařovací materiál a prakticky odpadá kritické přídavné předehřívání, které je jinak podle stavu techniky nutné při svařování v ochranné atmosféře CO₂.

Z obr. 23 je zřejmé, že svar 56 při uzavřeném svařování je poněkud větší než při otevřeném svařování tlakem. Na vnějších stranách hlavy 15 a patky 49 se tento převýšený svar odstraňuje například odbroušením, což již bylo na klínových kolejnicích 4, 5 podle obr. 23 provedeno.

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Srdcovka pro výhybky a křižovatky se dvěma křídlovými kolejnicemi (1, 2) a s jedním mezi nimi uspořádaným klínem (3) na klínových kolejnicích (4, 5), které spolu s křídlovými kolejnicemi (1, 2) vytvářejí v ostrém úhlu k sobě probíhající drážky (11) pro volný průchod nákolku kola, přičemž obě křídlové kolejnice (1, 2) a klín (3) srdcovky dosedají na žebrové desky (247 až 253) se svisle vzhůru vystupujícími žebry (39a, 39b, 40, 41), mezi kterými je uspořádána vnitřní patka (16) křídlových kolejnic (1, 2) a patka (49) při klínu (3) srdcovky, vyznačující se tím, že křídlové kolejnice (1, 2) a klínové kolejnice (4, 5) s klínem (3) srdcovky jsou ve svislém směru pružně upnuty na žebrových deskách (247 až 253) pomocí svisle pružných upínacích svorek (26, 27, 28, 29), přičemž relativní vodorovná poloha křídlových kolejnic (1, 2) a klínových kolejnic (4, 5) s klínem (3) srdcovky a tím i šířka drážky (11) je zabezpečena výlučně prostřednictvím žeber (39a, 39b, 40, 41), mezi nimiž jsou téměř bez vůle udržovány patky (16) křídlových kolejnic (1,2), popřípadě patky (49) klínových kolejnic (4, 5) s klínem (3) srdcovky.
2. 2. Srdcovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že křídlové kolejnice (1, 2) a klínové kolejnice (4, 5) s klínem (3) srdcovky jsou uloženy na podložkách (42), případně přídavných vložkách (43), uspořádaných mezi patkou (16, 49) příslušné kolejnice (1, 2, 4, 5) a žebrovou deskou (247 až 253).
3. 3. Srdcovka podle nároku 2, vyznačující se tím, že podložky (42) a přídavné vložky (43) jsou z elastomeru.
4. 4. Srdcovka podle nároku 2 nebo 3, vy zn ač uj íc í se t í m, že křídlové kolejnice (1, 2) jsou v oblasti přejíždění kola ze srdcovky na křídlovou kolejnici (1, 2) a naopak vzhledem k výšce horní plochy klínu (3) srdcovky zvýšeny podložkami (42) a přídavnými vložkami (43) různé tloušťky v souladu s kuželovitostí obruče kola.
5. 5. Srdcovka podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že pružné vnitřní upínací svorky (28) mezi vnitřní patkou (16) křídlové kolejnice (1, 2) a protilehlou patkou (49) klínových kolejnic (4, 5) vždy jen dosedají na zmíněné patky (16, 41) kolejnic (1, 2, 4, 5) a jsou upevněny na příslušném vnitřním žebru (39a, 39b).
6. 6. Srdcovka podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že upínací svorky (28) v přední oblasti (6) klínu (3) srdcovky dosedají na horní stranu této snížené oblasti (6) klínu (3) a sousedící patky (16) křídlových kolejnic (1, 2), přičemž jsou upevněny na vnitřních žebrech (39a, 39b).
7. 7. Srdcovka podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že mezi uvnitř ležícími vnitřními upínacími svorkami (27, 28, 29) a místy jejich dosedu je upínací síla 10 až 15 kN.
8. 8. Srdcovka podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že žebrové desky (247 až 253) jsou předtvarovány konvexně vzhledem ke směru kolejnic (1,2, 4, 5).
9. 9. Srdcovka podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že vnitřní žebra (39a, 39b) žebrových desek (247 až 253) jsou užší než vnější snížená žebra (40, 41).
10. 10. Srdcovka podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že za oblastí přejezdu kola od křídlové kolejnice (1,2) ke klínu (3) srdcovky a naopak je na proti sobě ležících částech kolejnic (1, 2, 4, 5) uspořádáno ochranné zařízení (30) proti putování kolejnic pro

    - 14CZ 294025 B6 znemožnění vzájemného relativního posuvu částí kolejnic (1, 2, 4, 5) v podélném směru, avšak připuštění jejich svislého prohýbání nebo kmitání.
11. 11. Srdcovka podle nároku 10, vyznačující se tím, že ochranné zařízení (30) proti putování kolejnic je tvořeno dvojicí dorazových prvků (64, 65), které jsou upevněny na stojině (17) přiřazené kolejnice (1, 4; 2, 5) a v jejich podélném směru do sebe navzájem hřebenovitě zasahují.
12. 12. Srdcovka podle nároku 11, vyznačující se tím, že dorazové prvky (64, 65) jsou opatřeny svislým stěnovým úsekem (67, 68) odstávajícím od volného konce příslušného dorazového prvku (64, 65), přičemž svislé stěnové úseky (67, 68) jsou za sebe navzájem střídavě zachyceny, čímž tvoří doraz ve směru příčném na podélnou osu kolejnice.
13. 13. Srdcovka podle některého z nároků lažl 2, vyznačující se tím, že části klínových kolejnic (4, 5), vytvářející klín (3), jsou v celé délce vytvořeny z normalizovaných kolejnic navzájem svařených na hlavě (156) a patce (49).
14. 14. Způsob svařování srdcovky podle nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že části klínových kolejnic (4, 5), které se mají navzájem svařit, se spojí otevřeným tlakovým svařováním, při kterém se části klínových kolejnic (4, 5), které mají být svařeny, uspořádají ve vzájemném rozestupu a do tohoto rozestupu se zavede ohřívač (54, 54'), který se po dosažení svařovací teploty odstraní a části klínových kolejnic (4, 5), které se mají svařením spojit, se navzájem k sobě přitlačí.
15. 15. Způsob svařování srdcovky podle nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že části klínových kolejnic (4, 5), které se mají navzájem svařit, se spojí uzavřeným tlakovým svařováním, při kterém se části klínových kolejnic (4, 5), které se mají svařit, navzájem k sobě přitlačí a do oblasti místa svaru se uspořádá ohřívač (54, 54').
16. 16. Způsob svařování srdcovky podle nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že svařování tlakem je svařování plamenem pod tlakem nebo indukční svařování tlakem.
17. 17. Způsob svařování srdcovky podle nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že svařování tlakem je svařování plamenem pod tlakem nebo svařování laserem pod tlakem, s vyrovnávací fólií.