CZ298004B6 - Upevnovací zarízení pro kolejnice - Google Patents

Abstract

Elastická upínací svorka z pružinové oceli zahrnuje strední díl (14, 12) se dvema vnitrními rameny (12) a smycky (16), které se napojují na vnitrní ramena (12) a probíhají k volným koncum (18) upínací svorky (10). Volný odstup mezi stredním dílem (14, 12) a smyckou (16) je v oblasti volného konce (18) zvolen tak, že smycka (16) upínací svorky (10)nemuže být zatlacena do smycky konstrukcne stejnéupínací svorky.

Description

Upevňovací zařízení pro kolejnice

Oblast techniky

Vynález se týká elastické upínací svorky z pružinové oceli, která zahrnuje střední díl se dvěma vnitřními rameny a smyčky, které se napojuji na vnitřní ramena a probíhají k volným koncům upínací svorky.

Dosavadní stav techniky

Způsoby upevňování kolejnic pomocí elastických upínacích svorek jsou již dlouho známy a osvědčily se v širokých oblastech použití.

V minulosti byly na železničních pražcích, zejména z předpjatého betonu, používány upevňovací systémy kolejnic s elastickými pružnými prvky, které jsou v půdorysném pohledu vytvarovány do podoby písmene W.

Ve spisu DE 32 43 895 se popisuje upínací svorka, která se dá na pražec předmontovat již ve výrobně pražců a ke konečnému předepnutí kolejnice v kolej išti musí být ze své předmontážní polohy do montážní polohy pootočena o 180°. Upínací svorka zahrnuje obloukovitý střední díl se dvěma rameny, napojujícími se na střední díl. Obloukovitý střední díl, jakož i na něj se napojující ramena, obklopují ve své vestavné poloze dřík upevňovacího šroubu. Elastické upevnění kolejnice se realizuje pomocí záhybů, které se napojují na vnitřní ramena a rozprostírají se k volným koncům, které tlačí na patku kolejnice. Doplňkově k elastické upínací svorce zahrnuje upevňovací zařízení vodicí desku, která přiléhá na každé straně patky kolejnice na pražec, a jejíž povrchový obrys je přizpůsoben elastické upínací svorce, aby se síly vycházející z kolejnice zaváděly do pražce. Záhyby upínací svorky mají podle spisu DE 32 43 895 C2 určitou geometrii, takže volné konce záhybů jsou uspořádány od obloukovitého středního dílu upínací svorky tak daleko, aby se konstrukčně stejné upínací svorky mohly spolu zahákovávat do dlouhých řetězců.

Na základě zvýšených nároků na upevnění kolejnic, ale také přibývající automatizace stavby kolejí v rámci předmontáže, bylo vyvinuto upevnění kolejnic, které již nemusí být ze své před35 montážní polohy do montážní polohy otáčeno, nýbrž může být posouváno kolmo vůči kolejnici. Spis DE 33 34 119 C2 popisuje upínací svorku takového druhu. Také tato upínací svorka spolupůsobí výhodně se speciálně k upínací svorce přizpůsobenou žebrovanou deskou, aby zaváděla vznikající síly do pražce.

Tato upínací svorka má výhody v komfortu při upevňování kolejnic, avšak neumožňuje automatickou předmontáž, protože se v zásobnících spolu množina konstrukčně stejných upínacích svorek spojuje do dlouhých řetězců, a ty musejí být nejdříve ručně od sebe odděleny. Pod pojmem zřetězení upínacích svorek se má v následujícím rozumět to, že se spolu zahákne více upínacích svorek.

Úkolem vynálezu je vyvinutí upevnění kolejnic, které je jednoduché a automaticky předmontovatelné na železniční pražce.

Podstata vynálezu

Tento úkol řeší elastická upínací svorka z pružinové oceli, zahrnující střední díl se dvěma vnitřními rameny a smyčky, které se napojují na vnitřní ramena a probíhají k volným koncům upínací

- 1 CZ 298004 B6 svorky, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že odstup mezi středním dílem a smyčkou je v oblasti volných konců menší než průměr pružinové oceli v oblasti volných konců.

Skutečnost, že volný odstup mezi obloukovitým středním dílem a smyčkou v oblasti volného konce je menší než je průměr pružinové oceli, ze které je upínací svorka zhotovena, zabraňuje zřetězování upínacích svorek. Proto může být v rámci předmontáže prováděno automatické odebírá ní jednotlivých upínacích svorek ze zásobníku, i při manuální předmontáži je elastická upínací svorka podle vynálezu výhodná, protože také montážní personál musí odebírat ze zásobníku jen jednotlivé upínací svorky a nemusí od sebe uvolňovat eventuálně vytvořené řetězce upínacích svorek.

Podle jednoho alternativního výhodného příkladu provedení se na volných koncích upínací svorky nacházejí zesílení nebo napěchování. Takovéto zesílení a napěchování mohou rovněž zmenšit odstup mezi dvěma volnými konci a obloukovitým středním dílem natolik, že může být bezpečně zabráněno zřětězování upínacích svorek.

Podle výhodného příkladu provedení vynálezu přiléhají volné konce upínací svorky k sobě. Vzájemným přilehnutím volných konců upínacích svorek k sobě nemůže být zřetězování zcela zabráněno, protože při příslušném odstupu mezi volnými konci a obloukovitým středním dílem může ještě vždy probíhat vzájemné zabírání dvou konstrukčně stejných upínacích svorek do sebe. Tato geometrie má však tu přednost, že může být zabráněno zkřížení a vzájemnému sevření upínacích svorek v zásobníku, i když je základní geometrií tak jako tak zřetězování již vyloučeno.

Podle dalšího výhodného příkladu provedení vynálezu probíhají vnitřní ramena vůči sobě v podstatě rovnoběžně. Toto tvarování umožňuje, aby elastické upínací svorky mohly být posouvány ze své předmontážní polohy do montážní polohy vodorovně kolmo ke kolejnici. Elastické upínací s vorky podle vynálezu také mohou být použity jako náhrada upínacích svorek, které musí být za účelem konečného předpětí kolejnice v kolejišti otáčeny ze své předmontážní polohy do montážní polohy o 180°. Navíc se rovnoběžným vedením vnitřních ramen bez zúžení střední smyčky usnadní automatická předmontáž.

Výhodně zahrnují smyčky zadní opěrný oblouk, napojující se na příslušné vnitřní rameno a na vnější rameno, které se napojuje na zadní opěrný oblouk, přičemž zadní opěrný oblouk je vytvořen tak, že odstup D mezi vnitřním ramenem a rovnoběžnou tečnou vůči němu činí na vnějším ramenu D > 50 mm, výhodně D > přibližně 60 mm.

Na základě problematiky zřetězování více upínacích svorek bylo až dosud upuštěno od toho, vyrábět smyčky s velkou délkou a tím velkým uzavřeným prostorem, protože to podporovalo nežádoucí zřetězování více upínacích svorek se smyčkou jediné upínací svorky. Jestliže se jednou více upínacích svorek zřetězilo ve smyčce jedné upínací svorky, je potom i pro školený personál obtížné tyto upínací svorky zase od sebe uvolnit, protože vlivem ve smyčce zaháknutých ostatních upínacích svorek je omezena pohybová volnost, nezbytná pro uvolnění těchto upínacích svorek. Na druhé straně se usiluje o to, vytvořit pokud možno velký odstup mezi vnitřním ramenem a rovnoběžnou tečnou k němu vůči vnějšímu ramenu, aby se při vertikálním pohybu obou konců upínací svorky na patce kolejnice zachycoval torzní podíl z této oblasti, a aby mohla být torzní napětí na základě větší délky tohoto úseku snadněji upínací svorkou zachycována. Zabráněním zahákování upínacích svorek podle vynálezu do sebe lze tedy geometrii lépe přizpůsobit stále rostoucím požadavkům na upevnění kolejnic.

Zejména při výměně stávajících upínacích svorek, které se musí za účelem konečného předpětí kolejnice natáčet ze své předmontážní polohy do montážní polohy o 180°, může být použita upínací svorka podle vynálezu, aniž by se musely vyměňovat šrouby.

-2CZ 298004 B6

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody a znaky elastické upínací svorky po dle vynálezu jsou patrné z následujícího podrobnějšího popisu různých příkladů provedení podle připojených výkresů, které znázorňují na obr. la třírozměrný pohled na upínací svorku podle vynálezu, na obr. lb a obr. lc k němu příslušející boční pohledy a půdorysné pohledy, na obr. 2 alternativní příklad provedení upínací svorky podle vynálezu v půdorysném pohledu, na obr. 3 alternativní příklad provedení upínací svorky podle vynálezu v půdorysném pohledu, na obr. 4a a obr. 4b půdorysné pohledy a boční pohledy na další příklad provedení upínací svorky podle vynálezu, na obr. 5a a obr. 5b půdorysný pohled a boční pohled na další příklad upínací svorky podle vynálezu, na obr. 6a a obr. 6b prostorová znázornění dvou konstrukčně stejných upínacích svorek podle vynálezu, které se nemohou spolu zřetězit, na obr. 7 zobrazení podobné zobrazení z obr. 6a a obr. 6b, se znázorněním dvou upínacích svorek podle příkladu provedení z obr. 4a a obr. 4b, a na obr. 8a a obr. 8b příklady zřetězování upínacích svorek.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 8a a obr. 8b jsou znázorněny obvyklé upínací svorky 10.1 a 10.2. Přídavné číslice za tečkou u vztahové značky odlišují obě spolupůsobící, konstrukčně stejné upínací svorky. Upínací svorky sestávají z obloukovitého středního dílu 14, dvou vnitřních ramen 12, napojujících se na obloukovitý střední díl 14, a smyček 16, které se napojují na vnitřní ramena 12 a přecházejí do volných konců 18.

Na základě geometrických poměrů u výše popsaných úseků upínacích svorek je možné, že se obě upínací svorky 10.1 a 10.2 spolu zaháknou. K tomu dojde tím, že mezi jedním z volných konců 18.1 první upínací svorky a příslušným středním dílem 14,1 může projít volný konec 18.2 druhé upínací svorky, jakož i příslušný střední díl 14.2. Jestliže je vzdálenost mezi volným koncem 18 a středním dílem 14 větší než je průměr d, tak může dojit k zaháknutí dvou upínacích svorek na libovolném místě, tím, jak je to znázorněno na obr. 8b, že upínací svorka 10.2 v oblasti své smyčky 16.2 projde mezi volným koncem 18 a středním dílem 14 upínací svorky 10.1.

Počítačovou simulací se dá ukázat, že možnost vzájemného zaháknutí dvou konstrukčně stejných upínacích svorek závisí nejen na odstupu mezi volným koncem 18 a středním dílem 14, nýbrž úzký profil se může nacházet i v určité vzdálenosti od volného konce, a navíc musí být zohledněn komplexní a často nelineární průběh pohybu při možném zahákování konstrukčně stejných upínacích svorek.

Ke zřetězení dojde ovšem jen tehdy, jestliže je statistická pravděpodobnost možného zaháknutí tak velká, že může dojít k vytváření řetězců spolu zaháknutých upínacích svorek. Jednotlivě vznikající zaklínění nebo zaháknutí dvou upínacích svorek je neškodné, protože to nevede k vytváření dlouhých řetězců.

Na obr. la, obr. lb a obr. lc, je znázorněn první příklad provedení upínací svorky podle vynálezu. Upínací svorka 10 zahrnuje dvě smyčky 16, které se napojují na střední díl, který je v podstatě vytvořen ze dvou vnitřních ramen 12, která tak, jak je to patrné na obr. lb, probíhají rovnoběžně vůči sobě. Mezi vnitřními rameny 12 se v montážním stavu vede pražcová vrtule, zde neznázoměná, která v montážním stavu přiléhá na zploštění 20 v oblasti horní strany vnitřních ramen 12, popřípadě přiléhá přes příložnou podložku. Při montáži se pražcová vrtule pomocí momentového klíče, který působí na hlavu pražcové vrtule, zašroubovává známým způsobem do plastové hmoždinky, nacházející se v pražci, až se vytvoří požadovaná upínací síla.

-3 CZ 298004 B6

Na základě tvarování rovnoběžně vůěi sobě uspořádaných vnitrních ramen je mezi předmontážní polohou a montážní polohou realizovatelný jak posuvný pohyb vodorovně kolmo ke kolejnici, tak i otočení o 180° z předmontážní polohy do montážní polohy. Nadto je možné upínací svorku s rovněž rovnoběžně vůči sobě probíhajícími vnitřními rameny nahradit upínací svorkou, znázorněnou na obr. la až obr. Ic, tím že se pouze pražcová vrtule uvolní a upínací svorky se pomocí otočného a posuvného pohybu vymění.

U uvedeného příkladu provedení jsou spolu vnitřní ramena spojena obloukovitým středním dílem 14. Na straně vnitřních ramen, relativně ležících proti obloukovitému střednímu dílu, se napojují smyčky 16, které samy sestávají ze zadních opěrných oblouků 22, vnějších ramen 24, a spolu lícujících volných konců 26.

Volné konce 26 jsou u uvedeného příkladu provedení uspořádány relativně vůči obloukovitému střednímu dílu 14 tak, že je volný odstup mezi středním dílem 14 a smyčkou 16 v oblasti příslušných volných konců 26 menší, než je průměr pružinové oceli v oblasti volných konců 26, což brání zřetězení více upínacích svorek.

Jak je patrné z obr. la až obr. Ic, a zejména z obr. Ic, je zadní opěrný oblouk vytvořen tak, že má velkou délku D, která odpovídá odstupu mezi osou vnitřního ramena a rovnoběžnou tečnou skrz střed vnějšího ramena. Tento odstup D by měl činit minimálně 50 mm, aby mohla znázorněná upínací svorka zajistit vysokou torzní dráhu, čímž se může snížit tuhost pružiny. Ovšem pro tento účel je také spolurozhodující geometrie smyčky. Vnější ramena smyček by měla opisovat oblouk, jehož sečna S, viz, obr. lb, je v podstatě rovnoběžná s průběhem vnitřních ramen.

Tato geometrie je výhodou zejména při použití upínací svorky na problematických úsecích tratě. Tak například v oblasti stoupání by mohly vlivem prokluzování kol kolejových vozidel vznikat vysokofrekvenční oscilace, které vyvolávají pohyb kolejnic v podélném směru i navzdory řádně upevněným upínacím svorkám. Existence většího torzního úseku zvyšuje dlouhodobou pevnost spojení kolejnic, protože je zvýšen nejen podíl torze smyčky, nýbrž dochází i k relativnímu zvětšení poloměru ohybu ve směru kolejnic.

Obr. 2 až obr. 5b znázorňují možnosti, jak vytvořit malý volný odstup mezi obloukovitým středním dílem a smyčkou v oblasti volného konce. Na obr. 2 je znázorněno, že se dá délka středního dílu a tím i délka vnitřních ramen 12 zvýšit, aby se vytvořila menší vzdálenost mezi obloukovitým středním dílem a volnými konci 26 smyček 16.

Alternativní příklad provedení, znázorněný na obr. 3, je podobný alternativě z obr. 2, prodlužuje však volné konce 26 tak daleko, že se mezi volnými konci 26 nachází jen ještě menší odstup dj. Samotné přiblížení volných konců 26 však nemůže zabránit zřetězení; musí se adekvátně výše uvedeným provedením stejným způsobem dbát také na adekvátně malý zvolený volný odstup mezi příslušnými jednotlivými volnými konci 26 a obloukovitým středním dílem 14.

Jeden alternativní příklad provedení je patrný na obr. 4a a obr. 4b, přičemž obr. 4a znázorňuje půdorysný pohled na tento příklad provedení upínací svorky a obr. 4b adekvátní boční pohled. Jak vyplývá ze základní geometrie upínací svorky, znázorněné na obr. 4a, je tato velmi podobná, pokud jde o délku středního dílu a zakřivení smyček 16, upínací svorce znázorněné na obr. la až obr. Ic. Podstatný rozdíl spočívá v tom, že se na volných koncích 26 nacházejí zesílení 28, která zmenšují volný odstup mezi obloukovitým středním dílem a zesíleními volných konců tolik, že může být účinně zabráněno zřetězování. Zesílení 28 mohou být vytvořena jako napěchování konců, a vyžadují zvýšené výrobně technické náklady. Výhoda zesílení však spočívá v tom, že je možný větší volnější odstup mezi obloukovitým středním dílem a zesíleným koncem volného konce 26. Toto může být z výrobně technického hlediska příznivé tehdy, jestliže při jednotlivých ohýbacích krocích pružinová ocel upínací svorky silně odpružuje, a proto na základě geometric

-4 CZ 298004 B6 kých omezení není možné volné konce přiblížit k obloukovitému střednímu dílu tak daleko, aby mohlo být zabráněno zřetězování.

Obr. 5a a obr. 5b znázorňují alternativní příklad provedení, jehož vnitřní ramena nejsou spolu spojena obloukovitým středním dílem. Místo něho neexistují žádné volné konce 26, protože upínací svorka je v této oblasti vytvořena průchozí. Navzdory správně rozdílně působícímu uspořádání konců relativně vůči průběžným oblastem se však rozvíjí tatáž základní geometrie, podle které musí být volný odstup mezi volnými konci, uspořádanými v daném případě na vnitřních ramenech 12, a průchozí smyčkou 30 zvolen rovněž tak malý, aby nebylo možné zřetězení.

Aby se zdůraznilo, že s navrženými upínacími svorkami není možné vzájemné zasunutí smyčky upínací svorky do smyčky konstrukčně stejné upínací svorky, je příklad provedení podle obr. 4a a obr. 4b znázorněn v adekvátní poloze na obr. 7. Z obr. 7 je zřejmé, že na základě zesílení 28.1 na upínací svorce 10.1 a zesílení 28.2 na upínací svorce 10.2, již není možné zaháknuti smyček 16.1 ani smyček 16.2. Stejným způsobem znázorňují obr. 6a a obr. 6b, že rovněž s variantou podle obr. la až obr. lc, již není možné zaháknutí obou upínacích svorek.

Tím, že se působí proti zřetězování upínacích svorek, dají se smyčky dimenzovat adekvátně velké, protože již nehrozí nebezpečí zřetězení více upínacích svorek. Mohou se zvětšit poloměry ohybu ve směru kolejnic a zvýšit podíl torze, takže upínací svorky mají zlepšenou charakteristiku pružení. Prodloužením volných konců v rámci zmenšení volné ho odstupu se dají navíc dosáhnout na patce kolejnice vyšší plošné tlaky. Tím se ve srovnání se známými, rovněž do tvaru písmene W tvarovanými upínacími svorkami dosáhne alespoň stejných technických vlastností, zejména co se týká elasticity ve svislém a vodorovném směru, jakož i v podélném a příčném směru vůči kolejnici. Navíc se umožní jednoduchá a automatická předmontáž železničních pražců. Rovnoběžně vůči sobě probíhající vnitřní ramena zaručují s co možná nejmenšími náklady zaměnitelnost za upínací svorky stejného typu, a to i za již známé, obdobně tvarované modely.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Elastická upínací svorka z pružinové oceli, zahrnující střední díl (14; 12) se dvěma vnitřními rameny (12), a smyčky (16), které se napojují na vnitřní ramena (12) a probíhají k volným koncům (18) upínací svorky (10), vyznačující se tím, že odstup mezi středním dílem (14, 12) a smyčkou (16) je v oblasti volných konců (18) menší než průměr pružinové oceli v oblasti volných konců (18).
2. 2. Elastická upínací svorka podle nároku 1,vyznačující se tím, že na volných koncích (18) upínací svorky (10) jsou uspořádána zesílení (28) nebo napěchování.
3. 3. Elastická upínací svorka podle nároku 1,vyznačující se tím, že volné konce (18) upínací svorky přiléhají k sobě.
4. 4. Elastická upínací svorka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že vnitřní ramena (12) probíhají vůči sobě v podstatě rovnoběžně.
5. 5. Elastická upínací svorka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že dvě vnitřní ramena (12) jsou spolu spojena obloukovitým středním dílem (14) a smyčky

   -5 CZ 298004 B6 (16) se napojují na stranu příslušného vnitřního ramena (12), ležící proti obloukovitému střednímu dílu (14).
6. 6. Elastická upínací svorka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se

   5 tím, že smyčky (16) zahrnují zadní opěrný oblouk (22), napojující se na příslušné vnitřní rameno (12), a vnější rameno (24), které se napojuje na zadní opěrný oblouk (22), přičemž zadní opěrný oblouk (22) je tvarován tak, že odstup (D) mezi vnitřním ramenem (12) a s ním rovnoběžnou tečnou činí na vnějším ramenu (24) D > 50 mm a výhodně D > přibližně 60 mm.