ES2953616T3 - Sistema de fijación atornillado para rieles ferroviarios - Google Patents

Abstract

Se propone un sistema de sujeción atornillado mejorado para carriles ferroviarios para permitir que los clips de sujeción de carriles 2, 2000 se muevan dentro y fuera del carril 4 más fácilmente, facilitando la instalación y el mantenimiento de las vías. Una mejora comprende proporcionar en el sistema de sujeción atornillada un dispositivo de guía de clip 1000, para guiar el clip de sujeción de carril 2 mientras está siendo accionado, que tiene un orificio ubicado asimétricamente 1016 para recibir el vástago roscado de un perno 3. Otra mejora comprende proporcionar en el sistema de sujeción atornillado un clip de sujeción de riel 2000 y un conjunto de perno roscado 3000 que tienen porciones de accionamiento 2201, 3305 que se acoplan entre sí. En cada caso, la rotación del perno roscado 3, 3050 en una dirección provoca un movimiento de traslación de la porción de soporte del riel 23, 2300 del clip 2, 2000 alejándose del perno roscado 3, 3050, y la rotación del perno roscado 3, 3050 en la dirección opuesta provoca el movimiento de traslación de la porción de soporte de carril 23, 2300 del clip 2, 2000 hacia el perno roscado 3, 3050. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de fijación atornillado para rieles ferroviarios

La presente invención se refiere a un sistema de fijación atornillado para rieles ferroviarios. Más particularmente, la presente invención se refiere a un dispositivo configurado para su uso con un ensamble de abrazadera y perno de fijación de riel ferroviario, un perno de tornillo y un componente de ensamble de perno de tornillo para su uso con el dispositivo, y un aparato de fijación de riel que comprende una abrazadera de fijación de riel ferroviario y un ensamble de perno de tornillo.

Es posible retener algunos tipos de abrazadera de fijación de riel ferroviario (en lo sucesivo, a veces referido simplemente como una “abrazadera”) en una primera posición, a veces conocido como una posición de “preensamblaje” o “estacionado”, cuando la porción de rodamiento de riel de la abrazadera se mantiene bajo una pequeña carga adyacente a un pie de un riel ferroviario, pero no un pie sobre él, durante la instalación o el mantenimiento del riel u otras piezas, antes de que la abrazadera se mueva posteriormente a una segunda posición operativa, donde la parte de rodamiento de riel de la abrazadera aplica una carga al pie de riel. Algunos de estos tipos de abrazadera están asegurados por un dispositivo de anclaje u hombro que permite que la abrazadera simplemente se mueva lateralmente sobre o fuera del pie de riel. Tales abrazaderas transportables lateralmente se divulgan, por ejemplo, en WO93/12294, WO93/12295, WO93/12296 y WO2007/096620.

Sin embargo, algunos otros tipos de abrazaderas están aseguradas tanto en la posición de preensamblaje como en la posición operativa mediante un ensamble de perno de tornillo, que comprende un perno de tornillo que lleva una arandela que se coloca en una o más porciones de la abrazadera. Para permitir que la abrazadera se mueva de su posición de preensamblaje a su posición operativa, primero se debe aflojar el perno de tornillo hasta cierto punto para reducir la carga aplicada por la arandela a la abrazadera. Una vez que la abrazadera se mueve para cubrir el pie de riel, el perno de tornillo se aprieta de nuevo para hacer que la arandela desvíe la abrazadera y aplique carga al pie de riel a través de la porción de rodamiento de riel de la abrazadera. El procedimiento se repite a la inversa cuando la abrazadera se retira del pie de riel. Los ensambles de fijación atornillados de este tipo se conocen, por ejemplo, a partir de US5096119A, que muestra una abrazadera rizada, una placa guía en ángulo para ubicar la abrazadera y un perno de tornillo para sujetar la abrazadera en posición.

También se utiliza otro tipo de sistema de fijación atornillado, publicado en WO2011 y conocido como ensamble SD (véase, por ejemplo, http://www.pandrol.com/product/pandrol-sd-for-lastasted/). El ensamble SD consta de una abrazadera de fijación de riel ferroviario resistente (conocido como “abrazadera SD”), un ejemplo de lo cual se muestra en las Figuras 11A y 11B de los dibujos adjuntos. La abrazadera SD 2 tiene una parte de aseguramiento 21, que comprende dos porciones rectas 211, 212 unidas en un extremo por una porción 213 de modo que la parte de aseguramiento 21 tiene la forma de la letra U, y una porción de rodamiento de riel 22 que comprende patas rectas 221, 222 que se extienden desde cada extremo libre de la U a través de las porciones dobladas que se extienden hacia abajo 223. La abrazadera SD es simétrica con respecto a una línea paralela a la dirección de accionamiento de la abrazadera. El ensamble SD comprende además (no se muestra) un ensamble de perno de tornillo para fijar la abrazadera junto a un riel y un dispositivo de guía que evita que la abrazadera se tuerza al introducirla en el pie de riel. El dispositivo de guía tiene dos paredes de guía separadas, con las respectivas superficies de contacto de abrazadera para guiar la abrazadera a medida que se acciona hacia el riel en la dirección de accionamiento, y un orificio, que se extiende a través de la base del dispositivo y se encuentra simétricamente con respecto a las superficies de contacto de abrazadera, para recibir una parte del perno de tornillo que se atornilla en una base subyacente. Una vez más, para permitir que la abrazadera se mueva de su posición de preensamblaje a su posición operativa, primero debe aflojarse el perno de tornillo hasta cierto punto para reducir la carga aplicada por la arandela a la abrazadera, y luego vuelva a apretar una vez que las patas de la abrazadera estén en su lugar en el riel para asegurar la abrazadera y hacer que las patas de la abrazadera se aplanen hacia el pie de riel.

Es deseable proporcionar un tipo mejorado de sistema de fijación atornillado para rieles ferroviarios que pueda facilitar el movimiento de la abrazadera hacia y hacia el pie de riel.

La presente invención se define en las reivindicaciones independientes, a las que ahora debe hacerse referencia. Las realizaciones opcionales se definen en las reclamaciones dependientes.

Un sistema de fijación de riel atornillado que materializa un primer aspecto de la presente invención comprende: un dispositivo que materializa un segundo aspecto de la presente invención; y un perno de tornillo que materializa un tercer aspecto de la presente invención o un ensamble de perno de tornillo que materializa el cuarto aspecto de la presente invención.

Una realización del segundo aspecto de la presente invención comprende un dispositivo, configurado para su uso en un sistema de fijación de riel atornillado con una abrazadera de fijación de riel ferroviario y un ensamble de perno de tornillo para asegurar la abrazadera de fijación de riel ferroviario en un lugar deseado adyacente a un riel ferroviario. El ensamble de perno de tornillo consta de un perno de tornillo con un vástago alargado con una porción inferior roscada y un componente de brida independiente (con o sin una parte de arandela superior separada) o una porción de brida integral.

El dispositivo tiene: una base; las superficies de contacto de abrazadera se proporcionan en las caras laterales que se extienden hacia arriba de las paredes de guía separadas que se proyectan desde la base, las superficies de contacto de abrazadera que definen entre una región de recepción de la abrazadera para recibir la abrazadera de fijación de riel ferroviario, la región de recepción de la abrazadera que tiene una línea central que se extiende en una primera dirección, y las superficies de contacto de abrazadera que se configuran para entrar en contacto con la abrazadera de fijación de riel ferroviario para guiar la abrazadera de fijación de riel ferroviario mientras que la abrazadera de fijación de riel ferroviario se acciona en la primera dirección; y un orificio que se extiende a través de la base del dispositivo entre las paredes de guía para recibir la porción inferior roscada del tornillo. El orificio tiene una línea central que está equidistante con respecto a la línea central de la región receptora de abrazadera en una segunda dirección que es transversal a la primera dirección de modo que las superficies de contacto de abrazadera están dispuestas asimétricamente con respecto al orificio.

Cuando se utiliza un dispositivo que incorpora la presente invención, se mantiene una abrazadera de fijación de riel ferroviario en su posición de preensamblaje en la región de recepción de la abrazadera del dispositivo en una disposición asimétrica con respecto al perno de tornillo que fija la abrazadera, dado que el orificio en el dispositivo por el que pasa el perno de tornillo está desplazado en relación con las superficies de contacto de abrazadera. La parte superior de la arandela, o una sección superior del componente/porción de brida, del ensamble del perno de tornillo, por lo tanto, tiene una mayor área de contacto con la abrazadera en un lado del perno de tornillo que en el otro, y por lo tanto, a medida que se aprieta el perno de tornillo, la fuerza aplicada por la parte superior de la arandela / sección superior tiende a mover la abrazadera hacia el riel, como la fuerza en la dirección de avance aplicada en un lado de la abrazadera es mayor que la fuerza en la dirección de retroceso aplicada al otro lado de la abrazadera, es decir, las fuerzas en la abrazadera son asimétricas. Cuando la abrazadera se ha empujado en la posición operativa de la abrazadera en la que la parte de soporte del riel de la abrazadera se encuentra sobre el pie de riel, un apriete adicional del perno de tornillo sirve para empujar la porción de rodamiento de riel hacia abajo, aplicando así fuerza de sujeción (carga) al pie de riel. Cuando se desaprieta el perno de tornillo, la abrazadera pierde primero la deflexión y la fuerza de sujeción, y luego se arrastra de nuevo a su posición previa al montaje.

También es posible proporcionar una fuerza asimétrica adicional en la abrazadera cuando se utiliza con un dispositivo de este tipo diseñando el dispositivo de tal manera que una pata de la abrazadera se mantenga en contacto con y entre la superficie de contacto de la abrazadera adyacente y el vástago del perno de tornillo, mientras que la otra pierna no lo es. En esta configuración, cuando se gira el perno de tornillo, el contacto entre el vástago del perno de tornillo y el interior de la pata donde hay contacto tenderá a propulsar la abrazadera hacia adelante o hacia atrás, dependiendo de la dirección en la que se gire el perno de tornillo.

Por lo tanto, un dispositivo que materializa la presente invención puede proporcionar una ventaja sobre el arte anterior en que, en lugar de tener que aflojar el perno de tornillo, empuje la abrazadera hacia adelante en su posición sobre el pie de riel, y luego vuelva a apretar el perno de tornillo, es posible trasladar la abrazadera hacia el riel simplemente apretando el perno de tornillo. Además, es posible separar la abrazadera de riel aflojando el perno de tornillo. En consecuencia, se facilita la instalación y el mantenimiento de la vía ferroviaria y de los componentes asociados a la misma.

Una realización ventajosa del dispositivo puede comprender además una rampa inclinada hacia arriba configurada para soportar una porción trasera de la abrazadera de fijación del riel ferroviario. La rampa se proporciona en un extremo de la región de recepción de la abrazadera (el extremo que es distante del riel cuando el dispositivo está en uso) y tiene una superficie de rampa orientada hacia el extremo opuesto de la región de recepción de la abrazadera (es decir, el extremo que está próximo al riel cuando el dispositivo está en uso). En la posición de preensamblaje, la porción trasera de la abrazadera se encuentra en la parte superior de la rampa. A medida que la parte superior de la arandela del perno de tornillo se aprieta contra la abrazadera, la abrazadera se empuja hacia abajo, de modo que la porción trasera de la abrazadera se mueve hacia abajo por la rampa. Por lo tanto, la parte delantera de la abrazadera se empuja hacia el riel por la acción de la rampa, así como por la fuerza causada por la disposición asimétrica del ensamble de abrazadera y perno de tornillo. En esta realización, la retirada de la abrazadera de riel se efectúa aflojando el perno de tornillo, como se mencionó anteriormente; a medida que la abrazadera se mueve hacia atrás, su porción trasera se desplaza hacia arriba por la rampa.

A este respecto, un sistema de fijación de rieles atornillados que incorpora el primer aspecto de la presente invención comprende además una abrazadera de fijación de rieles ferroviarios que se puede conducir lateralmente y que es asimétrica sobre una línea paralela a la dirección de accionamiento de la abrazadera, de modo que, cuando la abrazadera está colocada sobre un riel ferroviario, la carga en el perno de tornillo está equilibrada. Tal abrazadera asimétrica puede compensar la carga asimétrica que puede resultar de la posición ligeramente asimétrica de la abrazadera con respecto al perno de tornillo.

Por ejemplo, dos partes de tal abrazadera que están adaptadas para soportar en un riel ferroviario, y están en lados opuestos de la línea, respectivamente, pueden ser de longitud desigual.

Alternativamente, o, además, tales porciones de rodamientos de abrazadera pueden extenderse en ángulos respectivos que son diferentes en magnitud entre sí.

Una abrazadera asimétrica adecuado puede estar hecho de una varilla de material elástico doblado para tener: una parte de aseguramiento, que comprende dos brazos rectos unidos en un extremo por una parte curva de modo que la parte de aseguramiento tiene la forma de la letra U; una porción de rodamiento de riel que comprende dos patas rectas; y dos porciones dobladas que se extienden hacia abajo conectadas respectivamente entre los extremos libres de la U y las patas rectas.

También puede ser ventajoso en algunas circunstancias emplear un perno de tornillo que materializa el tercer aspecto de la presente invención que comprende una porción de brida de forma integral ubicada en el vástago del perno de tornillo entre su cabeza y su porción inferior roscada, donde la porción de brida comprende: una sección central que tiene una superficie exterior cilíndrica, una sección del extremo superior adyacente a la cabeza del perno de tornillo y una sección del extremo inferior adyacente a la porción inferior roscada con tornillo del perno de tornillo, cada una de las secciones del extremo superior e inferior que tienen una superficie exterior cilíndrica, cuyo diámetro es mayor que el de la sección central, pero menor que el diámetro del diámetro exterior de la cabeza, una sección intermedia superior que conecta la sección final superior y la sección central, y una sección intermedia inferior que conecta la sección final inferior y la sección central, al menos la sección intermedia inferior que tiene una superficie exterior inclinada de tal manera que se encuentra con la superficie exterior de la sección central en un ángulo oblicuo, en donde las secciones intermedias superior e inferior junto con la sección central definen un rebaje para recibir una porción de una abrazadera de fijación de riel ferroviario.

De acuerdo con el cuarto aspecto de la presente invención, en lugar de una porción de brida formada integralmente, se puede utilizar un componente separado configurado para su ubicación en el perno de tornillo, entre su cabeza y su porción inferior roscada. Tal componente puede comprender un cuerpo que tiene un pasillo a través de él para recibir el vástago del perno de tornillo, en donde el cuerpo comprende: una sección central que tiene una superficie exterior cilíndrica, una sección del extremo superior para la ubicación adyacente a la cabeza del perno de tornillo y una sección del extremo inferior para la ubicación adyacente a la porción inferior roscada del perno de tornillo, cada una de las secciones del extremo superior e inferior tiene una superficie exterior cilíndrica, una sección intermedia superior que conecta la sección final superior y la sección central, y una sección intermedia inferior que conecta la sección final inferior y la sección central, al menos la sección intermedia inferior que tiene una superficie exterior inclinada de tal manera que se encuentra con la superficie exterior de la sección central en un ángulo oblicuo, en donde las secciones intermedias superior e inferior junto con la sección central definen un rebaje para recibir una porción de una abrazadera de fijación de riel ferroviario.

En cada caso, la superficie inclinada de la sección intermedia inferior forma efectivamente una “rampa giratoria” que alienta a la abrazadera a retirarse del riel, es decir, a medida que se afloja el perno de tornillo, el contacto de fricción entre un lado de la abrazadera y la superficie inclinada de la sección intermedia inferior, a medida que gira junto con el perno de tornillo, arrastra y levanta la abrazadera para retirarla del riel.

La sección intermedia superior del perno de tornillo y el componente mencionado anteriormente también puede tener ventajosamente una superficie exterior que está inclinada de tal manera que se encuentra con la superficie exterior de la sección central en un ángulo oblicuo.

Ahora se hará referencia, a manera de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:

Las Figuras 1A y 1B son vistas de plano y transversales respectivas de un primer dispositivo que materializa el segundo aspecto de la presente invención, que se muestra junto a un riel ferroviario;

La Figura 2 es un diagrama simplificado para su uso en la explicación de la operación de un dispositivo que incorpora el segundo aspecto de la presente invención;

Las Figuras 3A y 3B son vistas de plano y transversales respectivas de un segundo dispositivo que materializa el segundo aspecto de la presente invención, que se muestra junto a un riel ferroviario;

Las Figuras 4A y 4B son vistas respectivas en perspectiva y en sección transversal del dispositivo de las Figuras 3A y 3B junto con una abrazadera de fijación de riel ferroviario y un ensamble de perno de tornillo que no materializa la presente invención;

La Figura 5A es un perno de tornillo con una brida de forma integral que representa el tercer aspecto de la presente invención;

La Figura 5B es una realización alternativa de un componente de brida en forma para su uso con un perno de tornillo sin brida en el cuarto aspecto de la presente invención;

La Figura 5C es una vista en perspectiva del aparato de fijación de riel que emplea el perno de tornillo de la Figura 5A:

Las Figuras 6A, 6B y 6C muestran las vistas respectivas de perspectiva, extremo trasero y plano de una primera abrazadera asimétrico de fijación de riel ferroviario;

Las Figuras 7A, 7B y 7C muestran las vistas respectivas de perspectiva, extremo trasero y plano de una segunda abrazadera asimétrico de fijación de riel ferroviario;

Las Figuras 8A y 8B son perspectivas respectivas y vistas transversales de los aparatos de fijación de rieles que no materializan la presente invención;

Las Figuras 9A y 9B son vistas transversales y ampliadas parciales respectivas de aparatos de fijación de rieles que no materializan la presente invención;

Las Figuras 10A a 10D son diagramas simplificados para su uso en la explicación de las etapas respectivas de uso de aparatos de fijación de rieles del tipo mostrado en las Figuras 8A a 9B; y

Las Figuras 11A y 11B (descritas anteriormente) muestran las respectivas vistas del extremo trasero y del plano de una abrazadera de fijación de riel ferroviario de arte anterior.

Un sistema de fijación de riel atornillado que incorpora la presente invención está configurado de tal manera que la rotación del perno de tornillo en una primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de una porción de rodamiento de riel de la abrazadera de fijación de riel ferroviario lejos del perno de tornillo, y la rotación del perno de tornillo en una segunda dirección de rotación opuesta a la primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de la porción de rodamiento de riel de la abrazadera de fijación del riel hacia el perno de tornillo. Es decir, la interacción entre el perno de tornillo (o un componente transportado por el perno de tornillo) y la abrazadera a medida que el perno de tornillo se gira provoca directamente el movimiento lateral de la abrazadera, hacia o fuera del riel, dependiendo de si el perno de tornillo está apretado o aflojado.

Ahora se describirán varias implementaciones de un sistema de fijación de riel atornillado que materializa la presente invención. Tal sistema de fijación de riel atornillado puede comprender uno o más de: un dispositivo que materializa el segundo aspecto de la presente invención; una abrazadera de fijación de riel ferroviario que se puede conducir lateralmente; y ya sea un tornillo que materializa el tercer aspecto de la presente invención o un ensamble de tornillo que materializa el cuarto aspecto de la presente invención. En cada caso, el sistema está configurado de tal manera que la rotación del perno de tornillo en una primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de una porción de soporte de riel de la abrazadera de fijación de riel ferroviario lejos del perno de tornillo, y la rotación del perno de tornillo en una segunda dirección de rotación opuesta a la primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de la porción de rodamiento de riel de la abrazadera de fijación del riel hacia el perno de tornillo.

Ahora se describirán los dispositivos que materializan el segundo aspecto de la presente invención. Debe tenerse en cuenta que los dispositivos que se describen a continuación están diseñados para su uso con la abrazadera SD de arte anterior o abrazaderas de fijación de riel similares en forma al abrazadera SD, pero no es esencial que las realizaciones del segundo aspecto de la invención se utilicen con una abrazadera SD o una abrazadera de forma similar al abrazadera SD, y los dispositivos descritos pueden modificarse si es necesario para acomodar una gama de formas alternativas de abrazadera, conservando todas las características necesarias para la invención.

Como se muestra en las Figuras 1A y 1B, un primer dispositivo 100 que incorpora el segundo aspecto de la presente invención, que es preferentemente hecho de material eléctricamente aislante, comprende una base 110 desde la cual se proyectan dos paredes guía 111A, 111B. Las paredes de guía 111A, 111B están unidas por la parte posterior del dispositivo 100 (es decir, el extremo del dispositivo que está distante del riel 4 cuando el dispositivo está en uso) a una pared trasera curva 112, extendiéndose hacia arriba las caras laterales interiores 113 de las paredes de guía 111A, 111B la pared trasera curvada 112 juntas proporcionan una superficie de empalme de abrazadera sustancialmente en forma de U 113. Las porciones de la superficie de empalme de la abrazadera en las paredes de guía 111A, 111B proporcionan las superficies de contacto de abrazadera 114 respectivas entre las cuales se define una región de recepción de abrazadera 115 para recibir una abrazadera de fijación de riel ferroviario 2 (no se muestra). Una línea central CL1 de la región receptora de abrazadera 115 se extiende en una primera dirección A que es sustancialmente perpendicular al eje longitudinal de un riel ferroviario 4 cuando el dispositivo 100 se encuentra adyacente a la misma. Las superficies de contacto de abrazadera 114 están configuradas para entrar en contacto con la abrazadera de fijación del riel 2 para guiar la abrazadera de fijación del riel 2 mientras que la abrazadera de fijación del riel 2 está siendo accionada hacia (o lejos de) el pie de riel 41 en (u opuesto a) la primera dirección A. Un orificio 116 se extiende a través de la base 110 del dispositivo 100 entre las paredes de guía 111A, 111B para recibir una porción inferior roscada 31 de un perno de tornillo 3 (no se muestra). En la pared de guía, cerca de su extremo libre, se proporciona un rebaje 118 para proporcionar espacio libre para una arandela 33 (como se describe más adelante) llevada por el perno de tornillo 3. Entre el orificio 116 y la pared trasera 112 se proporciona un reborde 120 para sostener una parte posterior de la abrazadera 2. El orificio 116 tiene una línea central CL2 que está ligeramente desplazada con respecto a la línea central CL1 de la región receptora de abrazadera 115 en una segunda dirección B que es perpendicular a la primera dirección A de tal manera que las superficies de contacto de abrazadera 114 están dispuestas asimétricamente con respecto al orificio 116. Típicamente el desplazamiento de las dos líneas CL1, CL2 es del orden de unos pocos milímetros. En un ejemplo, el desplazamiento es 2mm, lo que equivale a aproximadamente el 3,4 % del ancho total de la región de recepción de abrazaderas 115. Una versión simplificada del dispositivo 100, denotada por el número de referencia 100A, se muestra en la Figura 2. El dispositivo tiene un orificio 116A a través del cual una porción inferior de un perno de tornillo 3A se extiende en una base subyacente 5A. Las paredes de guía que colocan las partes laterales 211A, 212A de una abrazadera de riel 2A se proporcionan a cada lado del orificio 116A, de modo que las paredes de guía 111A están dispuestas asimétricamente en relación con el orificio 116A. La fuerza de fricción aplicada a un lado 211A de la abrazadera 2A por una cabeza 32A del perno de tomillo 3A a medida que se gira el perno de tornillo 3A actúa en la dirección opuesta a la aplicada por la cabeza 32A al otro lado 212A de la abrazadera. En la técnica anterior, estas fuerzas opuestas son iguales en magnitud y, por lo tanto, se cancelan mutuamente. Sin embargo, debido al orificio asimétrico 116A en el dispositivo 100A, la cabeza 32A del perno de tornillo 3A tiene un área de contacto más grande con una porción lateral 211A de la abrazadera 2A que la otra porción lateral 212A, y, por lo tanto, la fuerza de fricción aplicada a la abrazadera 2A por la cabeza 32A del perno de tornillo 3A a medida que se gira el perno 3A es mayor en la parte lateral 211A que en la otra parte 212A lateral. Por lo tanto, la mayor fuerza en un lado de la abrazadera 2A, junto con la diferencia en la dirección de la fuerza, hará que la abrazadera 2a se mueva hacia o lejos del pie de riel, dependiendo de la dirección de rotación del perno de tornillo 3a .

Un segundo dispositivo 1000 que materializa el segundo aspecto de la presente invención se describirá ahora con referencia a las Figuras 3A y 3B. El dispositivo 1000, que es preferiblemente de material aislante eléctrico, comprende una base 1010 desde la cual se proyectan dos paredes de guía espaciadas, sustancialmente rectas, 1011A, 1011B. Las paredes de guía 1011A, 1011B están unidas adyacentes a la parte posterior del dispositivo 1000 (es decir, el extremo del dispositivo que debe estar distante del riel cuando el dispositivo está en uso) a una pared trasera curva 1012, las caras interiores de extensión ascendente 1013 de las paredes de guía 1011A, 1011B y la pared trasera curvada 1012 juntas proporcionan una superficie de estribo de abrazadera sustancialmente en forma de U. En la pared de guía 1011A, cerca de su extremo libre, se proporciona un rebaje 1018. Las porciones de la superficie de empalme de la abrazadera en las paredes de guía 1011A, 1011B proporcionan las superficies de contacto de abrazadera 1014 respectivas entre las cuales se define una región de recepción de abrazadera 1015 para recibir una abrazadera de fijación de riel ferroviario 2 (no se muestra). Una línea central CL21 de la región receptora de abrazadera 1015 se extiende en una primera dirección A que es sustancialmente perpendicular al eje longitudinal de un riel ferroviario 4 cuando el dispositivo 1000 se encuentra adyacente a la misma. Las superficies de contacto de abrazadera 1014 están configuradas para entrar en contacto con la abrazadera de fijación de riel ferroviario 2 para guiar la abrazadera de fijación de riel ferroviario 2 mientras la abrazadera de fijación de riel ferroviario 2 está siendo accionada hacia (o lejos de) el pie de riel en (u opuesto a) la primera dirección A. Un orificio 1016 se extiende a través de la base 1010 del dispositivo 1000 entre las paredes de guía 1011 para recibir una porción inferior roscada 31 de un perno de tornillo 3 (no se muestra). Una proyección 1019 para inhibir la sobremarcha del riel ferroviario sujetando la abrazadera 2 hacia el riel 4 se extiende desde la base 1010 adyacente al orificio 1016. El orificio 1016 tiene una línea central CL22 que está ligeramente desplazada con respecto a la línea central CL21 de la región receptora de abrazadera 1015 en una segunda dirección B que es perpendicular a la primera dirección A de tal manera que las superficies de contacto de abrazadera 1014 están dispuestas asimétricamente con respecto al orificio 1016. Típicamente el desplazamiento de las dos líneas CL21, CL22 es del orden de unos pocos milímetros. En un ejemplo, el desplazamiento es 2mm, lo que equivale a aproximadamente el 3,4 % del ancho total de la región de recepción de abrazaderas 1015.

Por lo tanto, un dispositivo que materializa el segundo aspecto de la presente invención difiere de lo revelado en WO2011 en que la línea central CL2, CL22 del orificio está desplazado con respecto a la línea central de la región receptora de abrazadera en una segunda dirección que es transversal a la primera dirección de modo que las superficies de contacto de abrazadera están dispuestas asimétricamente con respecto al orificio.

La principal diferencia entre el segundo dispositivo 1000 y el primer dispositivo 100 es que, donde el primer dispositivo 100 tenía un reborde 120, el segundo dispositivo 1000 tiene una rampa 1017 contigua a la pared trasera 1012 del dispositivo 1000. La rampa 1017 tiene una superficie de rampa que se extiende desde una posición por debajo de la parte superior de la pared trasera 1012 hasta la base 1010 del dispositivo 1000, adyacente a la proyección 1019, para mirar hacia el extremo de la región de recepción de abrazadera 1015 que debe estar próximo al riel 4 cuando el dispositivo 1000 está en uso. Las Figuras 4A y 4B muestran el dispositivo 1000 en uso en un sistema de fijación de riel atornillado 500A con una abrazadera de riel 20 (similar en forma a la abrazadera SD 2 de las Figuras 11A y 11B) y un ensamble de perno de tornillo 30 que no materializa la presente invención.

El ensamble de perno de tornillo 30 incluye un perno de tornillo alargado 3 con una porción inferior roscada 31 y una cabeza 32, una arandela 33 (con un diámetro mayor que el diámetro exterior de la cabeza 32 del perno de tornillo 3 y aproximadamente igual a la distancia entre los bordes exteriores de una parte en forma de U de la abrazadera 20) que es llevado por el perno de tornillo 3 debajo de su cabeza 32, un muelle helicoidal 34 llevado por el perno de tornillo 3 entre su cabeza 32 y la arandela 33, y un componente de brida 35 llevado por el perno de tornillo 3 debajo de la arandela 33. La arandela 33 puede moverse libremente hacia arriba y hacia abajo en una parte sin rosca del perno de tornillo 3 debajo de su cabeza 32, pero está limitada a girar con el movimiento rotacional del perno de tornillo. El componente de brida 35 (que en algunas realizaciones puede no ser necesario, como se describe más adelante) se une al perno de tornillo 3 ya sea por ajuste de interferencia u otra forma de unión mecánica. El ensamble de perno de tornillo 30 difiere de un ensamble de perno de tornillo que incorpora el cuarto aspecto de la invención, y emplea un perno de tornillo que difiere de un perno de tornillo que incorpora el tercer aspecto de la invención, teniendo el componente de brida 35 en lugar de una porción de brida 35' o collar 35” como se describe más adelante. El dispositivo 1000 está configurado de tal manera que, cuando la abrazadera de riel 20 se sujeta mediante el ensamble de perno de tornillo 30 en su posición de preensamblaje en la región de recepción de la abrazadera 1015, una porción trasera curvada 213 de la abrazadera de riel 20 se encuentra en la parte superior de la rampa 1017 para rodear la superficie de empalme de la abrazadera a lo largo de la pared trasera 1012, y las porciones rectas 211, 212 de la abrazadera de riel 20 que se unen a los extremos de la porción trasera curva 213 están alrededor de la superficie de empalme de la abrazadera en las superficies de contacto de abrazadera 1014 en las paredes de guía 1011. La rampa 1017 está dispuesta de tal manera que, a medida que se aprieta el perno de tomillo 3 y la arandela 33 presiona contra las porciones rectas 211, 212 de la abrazadera de riel 20, la abrazadera de riel 20 se empuja hacia abajo de tal manera que la porción trasera 213 de la abrazadera 20 se mueve hacia abajo por la rampa 1017 y las patas 221, 222 en la parte delantera de la abrazadera de riel 20 se mueven hacia y sobre el pie de riel 4, asistido por la fuerza de fricción aplicada a la abrazadera de riel 20 por la arandela asimétrica 33. Una vez que el muelle helicoidal 34 está completamente comprimido, la abrazadera de riel 20 ya no se mueve hacia adelante, pero si se aprieta aún más el perno de tornillo 3, las patas de la abrazadera 221, 222 se presionan hacia el pie de riel.

La remoción de la abrazadera de riel 20 de la base del riel se consigue aflojando el perno de tornillo 3, primero para liberar la fuerza de compresión aplicada a las patas de la abrazadera 221, 222 y, a continuación, para extraer la abrazadera del pie de riel utilizando la fuerza de fricción entre la arandela asimétrica 33 y las porciones de la abrazadera 211, 212. El componente de brida 35 proporciona un contacto adicional con la abrazadera para facilitar la retirada de la abrazadera y para levantar la abrazadera una vez que la abrazadera se libera de su estado comprimido.

Como se mencionó anteriormente, un dispositivo que incorpore el segundo aspecto de la presente invención, tales como el primer y segundo dispositivos descritos anteriormente, se puede utilizar con un ensamble de perno de tornillo convencional y/o una abrazadera de fijación de riel ferroviario convencional, por lo tanto, puede ser posible utilizar abrazaderas y ensambles de pernos de tornillo existentes al adaptar dispositivos que incorporen la invención a la vía del riel en lugar de un dispositivo de guía convencional.

Por otro lado, puede ser deseable en algunas circunstancias utilizar un perno de tornillo modificado y/o abrazadera de riel modificado con un dispositivo que materializa el segundo aspecto de la presente invención.

Por ejemplo, la Figura 5A muestra un perno de tornillo 30 que materializa el tercer aspecto de la presente invención. El tornillo de perno de tornillo 30' tiene un vástago alargado con una porción inferior roscada 31', una cabeza 32' en la parte superior del vástago y una porción de brida de forma integral 35' ubicada en el vástago entre la cabeza 32' y la porción inferior roscada 31'. La porción de brida 35' comprende una sección central 351' que tiene una superficie exterior cilíndrica, secciones superiores e inferiores 352A', 352B' cada uno tiene una superficie exterior cilíndrica cuyo diámetro es mayor que el de la sección central 351' pero menor que el diámetro del diámetro exterior de la cabeza 32', una sección intermedia superior 353A' que conecta la sección superior 352A' y la sección central 351', y una sección intermedia inferior 353B' que conecta la sección inferior 352B' y la sección central 351', las secciones intermedia superior e inferior 353A', 353B' tienen superficies exteriores inclinadas de tal manera que se encuentran con la superficie exterior de la sección central 351' en un ángulo oblicuo. En un ejemplo, la superficie exterior de la sección intermedia inferior 353B' está inclinada a 130° con respecto a la superficie exterior de la sección central 351'. El ángulo de la superficie exterior de la sección intermedia superior 353A' en esta realización es también de 130°, pero la elección de este ángulo es arbitraria, ya que esta superficie está enmascarada por una arandela (arandela 33' descrita a continuación) y de hecho puede no ser oblicua. La forma y el espaciado de las secciones intermedias superior e inferior 353A' y 353B' es tal que junto con la sección central 351' definen un rebaje para recibir la porción en forma de U de una abrazadera SD 20 o similar, como se muestra en la Figura 5C. La superficie inclinada de la sección intermedia inferior 353B' forma efectivamente una “rampa giratoria” que estimula la abrazadera hacia atrás fuera del riel, es decir, cuando se afloja el perno de tornillo 30”, el contacto de fricción debe estar entre un lado de la abrazadera 20” y la superficie inclinada de la sección intermedia inferior a medida que gira junto con el perno de tornillo 30', arrastra y levanta la abrazadera 20' hacia atrás del riel.

Como también se muestra en la Figura 5C, un ensamble de perno de tornillo de 3A' incluyendo el perno de tornillo de 30' también incluye una arandela de 33' (que tiene un diámetro mayor que el diámetro exterior de la cabeza 32' del perno de tornillo 30' y aproximadamente igual a la distancia entre los bordes exteriores de la parte en forma de U de la abrazadera 20 que es llevado por el perno de tornillo 30' debajo de su cabeza 32'). La arandela 33' se acopla al tornillo 30' pasándola por encima de la porción de brida 35', por lo que la arandela 33' requiere un diámetro interior mayor que el de la arandela 33 de la Figura 4A, y es un ajuste de holgura con la sección del extremo superior 352A'. El suministro de la porción de brida 35' en el perno de tornillo 30' evita la necesidad de proporcionar un muelle helicoidal 34 y un componente de brida 35 como los que lleva el perno de tornillo 30 en las Figuras 4A and 4B, aunque en algunas circunstancias puede ser preferible proporcionar un collar separado de 35” para ser llevado por un perno de tornillo convencional 3 en lugar de un perno de tornillo modificado 30' con una porción de brida integrada 35'. Tal collar separado 35" se muestra en la Figura 5B, de la cual se puede ver que la forma exterior del collar 35” es la misma que la de la porción de brida formada integralmente 35'. El collar separado 35" está unido a un perno de tornillo convencional 3 (no se muestra), ya sea por ajuste de interferencia u otra forma de unión mecánica de tal manera que se limita a girar con el perno de tornillo 3. En la Fig. 5C, el dispositivo 1000' es una modificación del dispositivo 1000 de las Figuras 3A y 3B. El dispositivo 1000' se diferencia del dispositivo 1000 en que no tiene una pared trasera 1012. En su lugar, la parte superior de la rampa 1017 (no se muestra en la Figura 5C) termina en un reborde abierto 1020 que se proporciona para sostener la abrazadera 20 cuando la abrazadera está en su posición de “aparcado”. En ausencia de la pared trasera 1012, la abrazadera 20 se impide moverse demasiado hacia atrás por los topes (no se muestran) y las paredes de guía 1011A, 1011B.

US2005/017086A divulga una espiga de tornillo de riel ferroviario para fijar un riel de metal a una brida de madera. La espiga de tornillo tiene una cabeza que tiene una brida anular, un soporte que se extiende axialmente desde la brida, y una pluralidad de flautas que se extienden axialmente desde el soporte que se adaptan para enganchar con la brida, evitando así el aflojamiento de la espiga. DE372388C divulga una fijación de riel que comprende placas de sujeción que se proporcionan en la parte inferior con una superficie inclinada para presionar el pie de riel sobre la placa base. Cada placa de sujeción está firmemente pero rotativamente conectada a la placa base por medio de un orificio central a través del cual se extiende la espiga de tornillo que fija la placa base al durmiente subyacente. La porción de brida/collar de 35735” sirve para diferenciar un perno de tornillo o ensamble de perno de tornillo que materializa la presente invención de lo que se divulga en US2005/35 y DE372388C.

En traviesas existentes (y probablemente también en traviesas nuevas, donde es muy probable que se mantenga una posición central del orificio del perno de tornillo por razones de compatibilidad), si se desvía ligeramente la posición de la abrazadera de la línea central de la traviesa, la carga de la abrazadera en el riel se desechará de manera desigual en relación con la línea central de la traviesa, aunque es poco probable que esto en sí mismo haga alguna diferencia o cause algún problema en la práctica. Sin embargo, la abrazadera, cuando se instala, también estará en una posición ligeramente asimétrica con respecto al perno, por lo que la carga en el perno de tornillo (y la reacción en la abrazadera) será a su vez ligeramente asimétrica, lo que podría ser significativo en algunas circunstancias. Para compensar esta carga asimétrica, puede ser conveniente proporcionar un sistema de fijación de riel atornillado que incorpore el primer aspecto de la presente invención, que tiene una abrazadera de fijación de riel asimétrico para que las cargas en el perno de tornillo se equilibren.

Una primera abrazadera asimétrica de fijación de riel ferroviario 2B se muestra en las Figuras 6A a 6C. En este abrazadera de realización 2B es similar en forma a la de la abrazadera SD convencional 2 mostrado en las Figuras 11A y 11B, en esa abrazadera 2B tiene una parte de aseguramiento 21B, que comprende dos porciones rectas 211B, 212B unidas en un extremo por una porción curva 213B de modo que la parte de aseguramiento 21B tiene la forma de la letra U, y una porción de rodamiento de riel 22B que comprende patas rectas 221B, 222B que se extiende desde cada extremo libre de la U a través de las porciones dobladas que se extienden hacia abajo 223B. La abrazadera 2B difiere de la abrazadera 2 en que, a diferencia de la abrazadera 2, donde las patas 221 y 222 son cada una de la misma longitud d, una de las patas (en este ejemplo pierna 2B), es de longitud d² , que es más larga que la longitud d¹ de la otra pata (en este ejemplo, pata 221B), por una cantidad diseñada para equilibrar las cargas en el perno de tornillo. Por ejemplo, la diferencia de longitud entre las piernas puede ser de alrededor de 10mm, pero podría ser menor que esto o tanto como alrededor de 20mm.

Una segunda abrazadera asimétrico de fijación de riel ferroviario 2C se muestra en las Figuras 7A a 7C. En esta abrazadera de realización 2C también es similar en forma a la de la abrazadera SD convencional 2 que se muestra en las Figuras 11A y 11B, en esa abrazadera 2C tiene una parte de aseguramiento 21C, que comprende dos porciones rectas 211C, 212C unidas en un extremo por una parte curva 213C de modo que la parte de aseguramiento 21C tiene la forma de la letra U a través de las porciones dobladas que se extienden hacia abajo 223, y una porción de rodamiento de riel 22C que comprende patas rectas 221C, 222C que se extiende desde cada extremo libre de la U a través de las porciones dobladas que se extienden hacia abajo 223C. La abrazadera 2C difiere de la abrazadera 2 en que, a diferencia de la abrazadera 2, donde cada una de las patas 221 y 222 están inclinadas a la horizontal en la misma magnitud de ángulo y, una de las patas (en este ejemplo pierna 221C) se inclina a la horizontal en un ángulo p cuya magnitud es mayor que la de un ángulo □ en el que la otra pierna (en este ejemplo pierna 222C) se inclina a la horizontal, □ estando desplazado de p en una cantidad diseñada para equilibrar las cargas en el perno de tornillo. Por ejemplo, p:a Puede ser alrededor de las 2:1. Aunque no se muestra en las Figuras 11A y 7B, el ángulo p también puede ser mayor en magnitud que el ángulo y, de modo que un lado de la abrazadera 2C estará desviada hacia el perno de tornillo.

Las abrazaderas 2B y 2C son ejemplos de cómo la abrazadera SD convencional 2 puede hacerse asimétrica, pero otras modificaciones de la abrazadera SD pueden ser posibles para lograr el equilibrio de la carga en el tornillo. Por ejemplo, una abrazadera (no se muestra) con patas de longitud desigual como las de la abrazadera 2B también puede tener piernas con un desplazamiento angular como las de la abrazadera 2C. Alternativamente, o además de una o más de las modificaciones mencionadas anteriormente, la abrazadera 2 puede modificarse de tal manera que los ángulos de curvatura de las partes dobladas 223 sean desiguales, para permitir que el brazo 211 o 212 se alargue o acorte. También es posible imaginar otras formas de abrazadera de fijación de riel transitable lateralmente, adecuado para un sistema de fijación atornillado con un orificio de tornillo asimétrico, que son asimétricas sobre una línea paralela a una dirección de accionamiento de la abrazadera de tal manera que la carga en el perno de tornillo está equilibrada.

Un sistema de fijación atornillado puede, además de un dispositivo que materializa el segundo aspecto de la presente invención, emplear aparatos de fijación de riel del tipo descrito a continuación.

Las Figuras 8A y 8B muestran un ejemplo de aparato de fijación de riel en un sistema de fijación atornillado 500B que no materializa la presente invención. En este ejemplo, el aparato de fijación de riel comprende una abrazadera de fijación de riel ferroviario 200 y un ensamble de perno de tornillo 300 configurado para sujetar la abrazadera 200 para asegurar la abrazadera de fijación de riel ferroviario 200 en una ubicación deseada adyacente a un riel ferroviario 4. La abrazadera de riel 200 comprende una parte de fijación sustancialmente en forma de U, que consta de dos partes sustancialmente rectas 220 unidas en un extremo por una porción trasera doblada 210, y una parte de rodamiento de riel, que consta de dos patas parcialmente dobladas 230 conectadas a los respectivos extremos libres de las porciones rectas 220 para extenderse hacia afuera desde ella. El ensamble de perno de tornillo 300 comprende un perno de tornillo alargado 305 que tiene una parte roscada inferior 310 y una parte superior sin roscar con una cabeza 320, una parte superior de la arandela 330 llevada por el perno de tornillo 305 debajo de su cabeza 320 que está limitado a girar con el perno de tornillo 305 pero puede moverse hacia arriba y hacia abajo de su longitud, un muelle helicoidal 340 llevado por el perno de tornillo 305 entre su cabeza 320 y la parte superior de la arandela 330, y una parte inferior de la arandela 350 llevada por el perno de tomillo 305 debajo de la parte superior de la arandela 330. La parte inferior de la arandela 350 puede sostenerse hacia arriba mediante un muelle helicoidal (no se muestra) entre la base de un dispositivo de guía de abrazadera (descrito a continuación) y la parte inferior de la arandela 350, o por otros medios adecuados, por ejemplo, una deformación en el perno de tornillo o una arandela a presión.

La abrazadera de fijación de riel ferroviario 200 y el ensamble de perno de tornillo 300 tienen las porciones de accionamiento de acoplamiento de acoplamiento respectivas 220A, 330A en las que el ensamble de perno de tornillo 300 se acopla a la abrazadera 200. Las porciones de acoplamiento intermedio 220A, 330A son regiones de alta fricción que son tales que la rotación del perno de tornillo 305 sobre su eje longitudinal en una primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de la porción de rodamiento de riel de la abrazadera 200 lejos del eje longitudinal del perno de tornillo 305, y la rotación del perno de tornillo 305 sobre su eje longitudinal en una segunda dirección de rotación opuesta a la primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de la parte de soporte de riel de la abrazadera 200 hacia el eje longitudinal del perno de tornillo 305.

En un ejemplo alternativo del aparato de fijación de riel, las porciones de accionamiento de acoplamiento intermedio pueden comprender un mecanismo de engranaje. Un ejemplo de un mecanismo de engranaje adecuado puede ser un accionamiento de cremallera y piñón, y tal mecanismo se muestra en el sistema de fijación atornillado 500C ilustrado en las Figuras 9A y 9B, que no materializa la presente invención. En este ejemplo, el aparato de fijación de riel comprende una abrazadera de fijación de riel ferroviario 2000 y un ensamble de perno de tornillo 3000 configurado para sujetar la abrazadera 2000 para asegurar la abrazadera de fijación de riel ferroviario 2000 en una ubicación deseada adyacente a un riel ferroviario 4. La abrazadera de riel 2000 comprende una parte de fijación sustancialmente en forma de U, que consta de dos partes sustancialmente rectas 2200 unidas en un extremo por una porción trasera doblada 2100, y una parte de rodamiento de riel, que consta de dos patas parcialmente dobladas 2300 conectadas a los respectivos extremos libres de las porciones rectas 2200 para extenderse hacia afuera desde ella. El ensamble de perno de tornillo 3000 comprende un perno de tornillo alargado 3050 que tiene una parte roscada inferior 3100 y una parte superior sin roscar con una cabeza 3200, una parte superior de la arandela 3300 llevada por el perno de tornillo 3050 debajo de su cabeza 3200 que está limitado a girar con el perno de tornillo 3050 pero puede moverse hacia arriba y hacia abajo de su longitud, y un muelle helicoidal 3400 llevado por el perno de tornillo 3050 entre su cabeza 3200 y la parte superior de la arandela 3300. El ensamble de perno de tornillo 3000 también puede comprender una parte inferior de la arandela (no se muestra) llevada por el perno de tornillo 3050 debajo de la parte superior de la arandela 3300. La parte inferior de la arandela podría sostenerse mediante un muelle helicoidal (no se muestra) entre la base de un dispositivo de guía de abrazadera (descrito a continuación) y la parte inferior de la arandela, o por otros medios adecuados, por ejemplo, una deformación en el perno de tornillo o una arandela a presión.

La abrazadera de fijación del riel ferroviario 2000 y el ensamble de perno de tornillo 3000 tienen las porciones de accionamiento de acoplamiento intermedio 2201, 3305 respectivas en las que el ensamble de perno de tornillo 3000 se acopla a la abrazadera 2000. Las partes de acoplamiento intermedio 2201, 3305 consisten en una cremallera y un piñón de accionamiento dispuestos de tal manera que la rotación del perno de tornillo 3050 sobre su eje longitudinal en una primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de la parte portadora del riel de la abrazadera 2000 lejos del eje longitudinal del perno de tornillo 3050, y la rotación del perno de tornillo 3050 sobre su eje longitudinal en una segunda dirección de rotación opuesta a la primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de la parte de soporte de riel de la abrazadera 2000 hacia el eje longitudinal del perno de tornillo 3050.

En ambos ejemplos, las porciones de accionamiento de acoplamiento intermedio 220A, 330A, 2201, 3305 de la abrazadera 200, 2000 y el ensamble de perno de tornillo 300, 3000 están configuradas de tal manera que una etapa inicial de rotación del perno de tornillo 305, 3050 en la primera dirección de rotación es eficaz para trasladar la porción de rodamiento de riel de la abrazadera 200, 2000 desde una primera posición, en la que la porción de rodamiento de riel de la abrazadera 200, 2000 no se superpone sobre el pie de riel, a una segunda posición, en la que la abrazadera 200, 2000 sobrepasa el pie de riel. Sin embargo, una etapa posterior de rotación del perno de tornillo 305, 3050 en la primera dirección de rotación no traslada la parte de rodamiento de riel de la abrazadera 200, 2000, pero es eficaz para aumentar la carga en la parte de rodamiento de riel de la abrazadera. Por otro lado, una etapa inicial de rotación del perno de tornillo 305, 3050 en la segunda dirección de rotación, mientras que la parte del rodamiento del riel de la abrazadera 200, 2000 está en la segunda posición, es eficaz para disminuir la carga en la parte del rodamiento del riel de la abrazadera 200, 2000 sin trasladar la porción de rodamiento de riel de la abrazadera 200, 2000, y una etapa posterior de rotación del perno de tornillo 305, 3050 en la segunda dirección de rotación es eficaz para trasladar la parte de rodamiento de riel de la abrazadera 200, 2000 de la segunda posición a la primera posición.

Ahora se explicará estos procesos con referencia a las Figuras 10A a 10D, utilizando como ejemplo las porciones de accionamiento de acoplamiento intermedio que comprenden una transmisión de cremallera y piñón, donde los dientes 221A se proporcionan en la superficie interior de un brazo 220A de una abrazadera 200a y los dientes 330A se proporcionan alrededor de la periferia de un perno de tornillo 305A por encima de su porción roscada de perno de tornillo 310A (rosca del tornillo no se muestra). El ensamble de perno de tornillo también consta de un muelle helicoidal débil debajo de la cabeza 320A del perno de tornillo 305A. En las Figuras solo se muestra una porción de abrazadera 200A, y no se muestra un dispositivo de guía de abrazadera, un riel ni una base de riel.

En la configuración inicial que se muestra en la Figura 10A, que representa la abrazadera en su posición de preensamblaje, el muelle helicoidal 340A está descomprimido y los dientes 221A y 330A no están acoplados.

A medida que el perno de tomillo 305A se gira en una primera dirección de rotación (es decir, para apretar la parte roscada de la base del riel), como se muestra en la Figura 10B, los dientes 221A y 330A entran en contacto, y el muelle helicoidal 340A comienza a comprimirse.

A medida que el perno de tornillo se gira más (no se muestra en la Figura 10B) en la primera dirección de rotación, los dientes interconectados hacen que la pieza de rodamiento del riel 230A de la abrazadera 200A se mueva hacia el riel (a la derecha en la Figura). Sin embargo, como se muestra en la Figura 10C, una cantidad preestablecida de rotación del perno de tornillo 305A en la primera dirección de rotación hace que la abrazadera se mueva hacia adelante tal distancia que los dientes 221A se mueven más allá y ya no se enganchan con los dientes 330A, después de lo cual una rotación adicional del perno de tornillo 305A en la primera dirección de rotación no mueve la pieza de rodamiento del riel 230A de la abrazadera 200A hacia el riel. En este momento, la pieza de rodamiento del riel 230A de la abrazadera se encuentra sobre el pie de riel y el muelle helicoidal 340A está envuelto en bobina.

Como el muelle helicoidal 340A está ahora envuelto en bobina, como se muestra en la Figura 10D, una rotación adicional del perno de tornillo 305A en la primera dirección de rotación hace que la cabeza 320A del perno de tornillo 305A aplique una fuerza de compresión a la abrazadera 200A, lo que hace que la abrazadera 200A se desvíe de tal manera que la pieza de rodamiento de riel 230A de la abrazadera 200^a se presione contra el pie de riel generando fuerza de sujeción.

Aunque en el ejemplo que se ha discutido con referencia a las Figuras 10A a 10D, los dientes 220A de la abrazadera se desenganchan completamente de los dientes del perno de tornillo 305A, en la práctica es deseable, con el fin de asegurar que la abrazadera 200, 2000 se puede retirar del pie de riel simplemente girando el perno de tornillo 305A en la segunda dirección de rotación (es decir, para aflojar la parte roscada atornillada 310A), las porciones de accionamiento de acoplamiento intermedio están dispuestas de tal manera que, al final de la etapa inicial de rotación en la primera desviación de rotación, todavía hay una pequeña cantidad de solapamiento entre ellos, de modo que, tan pronto como el perno de tornillo 305A se haya aflojado lo suficiente como para descomprimir la abrazadera 200A, si el perno de tornillo 305A se gira más en la segunda dirección de rotación, las porciones de accionamiento de acoplamiento intermedio volverán a colocar la abrazadera en la posición de preensamblaje.

Por ejemplo, en el caso del aparato de fijación de riel de las Figuras 9A y 9B, al final de la etapa inicial de rotación en la primera dirección de rotación, el piñón 3305 sale de los dientes de cremallera 2201 para acoplarse y hacer contacto con la porción de abrazadera adyacente a la cremallera. El ajuste adicional del perno de tornillo 305, a continuación, aprieta a través del engranaje. Por lo tanto, cuando el perno de tornillo se afloja más tarde, los dientes de cremallera y el piñón siguen acoplados y pueden tirar de la abrazadera hacia atrás.

Los aparatos de fijación de riel de las Figuras 8A y 8B y las Figuras 9A y 9B se utilizan con un dispositivo de guía de abrazadera 6. El dispositivo de guía de abrazaderas 6 está diseñado para acomodar las abrazaderas de riel 200, 2000, y un dispositivo de guía de abrazaderas diseñado para su uso con una forma de abrazadera diferente a la de las abrazaderas 200, 2000 puede tener una configuración diferente. El dispositivo de guía de abrazadera 6, que está hecho preferiblemente de material aislante eléctrico, comprende una base 60 desde la que se proyectan dos paredes de guía sustancialmente rectas separadas 65. Las paredes de guía 65 están unidas adyacentes a la parte posterior del dispositivo 6 (es decir, el extremo del dispositivo 6 que está distante del riel cuando el dispositivo está en uso) a una pared trasera curva 64, las caras interiores de extensión ascendente 62 de las paredes de guía 65 y la pared trasera curvada 64 juntas proporcionan una superficie de pilar de abrazadera sustancialmente en forma de U. Las porciones de la superficie de empalme de abrazadera en las paredes de guía 65 proporcionan las superficies de contacto de abrazadera respectivas entre las cuales se define una región de recepción de la abrazadera para recibir la abrazadera de fijación de riel ferroviario 200, 2000. Las superficies de contacto de abrazadera están configuradas para entrar en contacto con la abrazadera de fijación del riel 200, 2000 para guiar la abrazadera de fijación del riel 200, 2000 mientras que la abrazadera de fijación del riel 200, 2000 se acciona hacia o fuera del pie de riel. Un orificio 63 se extiende a través de la base 60 del dispositivo 6 entre las paredes de guía 65 para recibir la porción inferior roscada 310 del perno de tornillo 305, 3050 de tal manera que las superficies de contacto de abrazadera están dispuestas simétricamente en relación con el orificio 63. Un reborde 61 se proyecta hacia adentro desde la pared trasera 64, y la porción trasera 210, 2100 de la abrazadera de riel 200, 2000 se encuentra sobre el reborde 61 cuando la abrazadera está en su posición de preensamblaje. A medida que el perno de tornillo, 3050 se gira en la primera dirección de rotación, la acción de las porciones de accionamiento de acoplamiento intermedio 305, 2201, 3305 mueve la abrazadera de riel 200, 2000 desde su posición de preensamblaje sobre el reborde 61 hasta que la abrazadera 200, 2000 alcanza su posición operativa con la porción de rodamiento de riel de la abrazadera 200, 2000 sobre el pie de riel. A continuación, la abrazadera 200, 2000 se comprime apretando el perno de tornillo 305, 3050 para aplicar la carga de sujeción al riel, empujando la porción trasera 210, 2100 de la abrazadera 200, 2000 por debajo del nivel del reborde 61.

La rotación del perno de tornillo 305, 3050 en la segunda dirección de rotación primero descomprime la abrazadera y luego coloca la porción trasera 210, 2100 de la abrazadera 200, 2000 en un tope con el empalme del reborde 61. El aflojamiento posterior del perno de tornillo 305, 3050 permite levantar la abrazadera 200, 2000 (por ejemplo, mediante la parte inferior de la arandela 350 y un muelle helicoidal subyacente unido al perno de tornillo 305, 3050) hasta la parte inferior de la porción trasera 210, 2100 de la abrazadera 200, 2000 está por encima del borde del reborde 61, lo que permite una mayor retracción de la abrazadera 200, 2000 de nuevo en su posición de preensamblaje.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (100; 100A; 1000; 1000'), configurado para su uso en un sistema de fijación de riel atornillado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10 con una abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C; 20), junto con un perno de tornillo (30') de acuerdo con la reivindicación 3 o 4 o un ensamble de perno de tornillo (30; 3A) de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, que comprende un perno de tornillo (3), en cada caso el perno de tornillo (30'; 3) es para asegurar la abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C; 20) en un lugar deseado adyacente a un riel ferroviario (4) y con un vástago alargado con una porción inferior roscada (31; 31') y una porción superior de arandela, el ensamble del perno de tornillo (30; 3A) además comprende un componente (35") localizado en el perno de tornillo (3) entre una cabeza del perno de tornillo (3) y la porción inferior roscada (31) mediante una unión mecánica, por lo que el componente (35") se limita a girar con el perno de tornillo (3), el dispositivo tiene:

una base (110; 1010);

Las superficies de contacto de abrazadera (114; 1014) se proporcionan en las caras laterales que se extienden hacia arriba de las paredes de guía separadas (111A; 1011B) que se proyectan desde la base, las superficies de contacto de abrazadera que definen entre una región de recepción de la abrazadera (115; 1015) para recibir la abrazadera de fijación de riel ferroviario, la región de recepción de la abrazadera que tiene una línea central (CL1; CL21) que se extiende en una primera dirección, y las superficies de contacto de abrazadera que se configuran para hacer contacto con la abrazadera de fijación del riel ferroviario para guiar la abrazadera de fijación del riel ferroviario mientras la abrazadera de fijación del riel ferroviario se acciona en la primera dirección; y

un orificio (116; 1016) que se extiende a través de la base del dispositivo entre las paredes de guía para recibir la porción inferior roscada del perno de tornillo (30'; 3);

caracterizado porque el orificio tiene una línea central (CL2; CL22) que está desplazada con respecto a la línea central de la región receptora de abrazadera en una segunda dirección que es transversal a la primera dirección de modo que las superficies de contacto de abrazadera están dispuestas asimétricamente con respecto al orificio.

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una rampa inclinada hacia arriba (1017) configurada para soportar una parte posterior de la abrazadera de fijación del riel ferroviario, la rampa que se proporciona en un extremo de la región de recepción de la abrazadera (1015) y tiene una superficie de rampa orientada hacia el extremo opuesto de la región de recepción de la abrazadera.

3. Un perno de tornillo (30') configurado para su uso con el dispositivo (100; 1000; 1000') de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 y una abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C; 20) en un sistema de fijación de riel atornillado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, el perno de tornillo (30') está configurado para asegurar la abrazadera de fijación de riel ferroviario (2; 2B; 2C; 20; 200; 200A; 2000) a un cimiento de riel subyacente, el perno de tornillo (30') que comprende un vástago que tiene una porción inferior roscada (31'), para extenderse a través de un orificio (116; 1016) en una base del dispositivo (100; 100A; 1000; 1000'), y una cabeza (32') en la parte superior del vástago;

caracterizado porque una porción de brida de forma integral (35') se encuentra en el vástago entre la cabeza (32') y la porción inferior roscada (31'), la porción de brida (35') que comprende:

una sección central (351') que tiene una superficie exterior cilíndrica,

una sección del extremo superior (352A') adyacente a la cabeza del perno de tornillo y una sección del extremo inferior (352B') adyacente a la porción inferior roscada del perno de tornillo, cada una de las secciones del extremo superior e inferior con una superficie exterior cilíndrica, cuyo diámetro es mayor que el de la sección central pero menor que el diámetro del diámetro exterior de la cabeza,

una sección intermedia superior (353A') que conecta la sección del extremo superior y la sección central, y una sección intermedia inferior (353B') que conecta la sección final inferior y la sección central, al menos la sección intermedia inferior tiene una superficie exterior inclinada de tal manera que se encuentra con la superficie exterior de la sección central en un ángulo oblicuo,

en donde las secciones intermedias superior e inferior junto con la sección central definen un rebaje para recibir una porción de una abrazadera de fijación de riel ferroviario.

4. Un perno de tornillo (30') de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la sección intermedia superior (353A') también tiene una superficie exterior que está inclinada de tal manera que se encuentra con la superficie exterior de la sección central en un ángulo oblicuo.

5. Un ensamble de perno de tornillo configurado para su uso con el dispositivo (100; 100A; 1000; 1000') de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 y una abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C; 20) en un sistema de fijación de riel atornillado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, el ensamble de perno de tornillo está configurado para asegurar la abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C; 20) a un cimiento de riel subyacente y que comprende un perno de tornillo (3) con un vástago alargado con una porción inferior roscada (31), para extenderse a través de un orificio (116; 1016) en una base del dispositivo (100; 100A; 1000; 1000'),

caracterizado porque el conjunto del perno de tornillo comprende además un componente (35") configurado para su ubicación en el perno de tornillo (3) entre una cabeza (32) del perno de tornillo y la porción inferior roscada (31) mediante una unión mecánica por la que el componente (35") se ve limitado a girar con el perno de tornillo (3), el componente (35") que comprende un cuerpo que tiene un paso a través del mismo para recibir el vástago del perno de tornillo (3), en el que el cuerpo comprende:

una sección central (351') que tiene una superficie exterior cilindrica,

una sección del extremo superior (352A') para la ubicación adyacente a la cabeza del perno de tomillo y una sección del extremo inferior (352B') para la ubicación adyacente a la porción inferior roscada del perno de tornillo, cada una de las secciones del extremo superior e inferior tiene una superficie exterior cilíndrica,

una sección intermedia superior (353A') que conecta la sección del extremo superior y la sección central, y una sección intermedia inferior (353B') que conecta la sección final inferior y la sección central, al menos la sección intermedia inferior tiene una superficie exterior inclinada de tal manera que se encuentra con la superficie exterior de la sección central en un ángulo oblicuo,

en donde las secciones intermedias superior e inferior junto con la sección central definen un rebaje para recibir una porción de la abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C; 20).

6. Un ensamble de perno de tornillo de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la sección intermedia superior (353A') también tiene una superficie exterior que está inclinada de tal manera que se encuentra con la superficie exterior de la sección central en un ángulo oblicuo.

7. Un sistema de fijación de riel atornillado que comprende el dispositivo (100; 100A; 1000; 1000') de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, un perno de tornillo (30') que tiene una porción de brida integral (35') como se reclama en la reivindicación 3 o 4, o un ensamble de perno de tornillo (30) que incluya un componente (35") limitado a girar con un perno de tornillo (3) como se reclama en la reivindicación 5 o 6, donde la porción de brida integral (35') o el componente (35") se encuentran respectivamente en el perno de tornillo (30'; 3) entre una cabeza (32) del perno de tornillo (30'; 3) y una porción inferior roscada (31) junto con una arandela (33'), por la que dicha arandela (33') se puede colocar en el perno de tornillo (30') pasándolo por encima de la porción de brida (35') o al ensamble del perno de tornillo pasándolo por encima del componente (35”), dicha arandela (33') puede formar un ajuste de holgura con la sección del extremo superior (352A'),

el sistema de fijación del riel atornillado (2B; 2C) comprende además una abrazadera de fijación de riel ferroviario que se puede conducir lateralmente, asimétrica sobre una línea paralela a la dirección de accionamiento de la abrazadera, por lo que, cuando la abrazadera está colocada en un riel ferroviario y sujeta con el perno de tornillo (30'; 3), la carga en el perno de tornillo (30 '; 3) está equilibrada,

en donde el sistema está configurado de tal manera que la rotación del perno de tornillo (30'; 3) en una primera dirección de rotación produce el movimiento traslacional de una porción que lleva el riel de la abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C) lejos del perno de tornillo (30'; 3), y la rotación del perno de tornillo (30'; 3) en una segunda dirección de rotación opuesta a la primera dirección de rotación produce un movimiento traslacional de la porción de soporte del riel de la abrazadera de fijación de riel ferroviario (2B; 2C) hacia el perno de tornillo (30'; 3).

8. Un sistema de fijación de riel atornillado de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dos porciones (221B, 222B) de la abrazadera (2B) que están adaptadas para soportar en un riel ferroviario, y están en lados opuestos de la línea respectivamente, son de longitud desigual.

9. Un sistema de fijación de riel atornillado de acuerdo con la reivindicación 7 o 8, en donde dos porciones (221C; 222C) de la abrazadera (2C), que están adaptadas para soportar en un riel ferroviario, y están en lados opuestos de la línea, respectivamente, se extienden en ángulos respectivos que son diferentes en magnitud entre sí.

10. Un sistema de sujeción de riel atornillado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde la abrazadera (2B; 2C) está hecha de una varilla de material elástico doblado de modo que tenga: una parte de sujeción (21B; 21C), que comprende dos brazos rectos (211B, 212B; 211C, 212C) unida en un extremo por una parte curva (213B; 213C) de modo que la parte de aseguramiento tenga la forma de la letra U; una porción de soporte de riel (22B; 22C) que comprende dos patas rectas (221B, 222B; 221C, 222C); y dos partes dobladas que se extienden hacia abajo (223B; 223C) conectadas respectivamente entre los extremos libres de la U y las patas rectas.