KR101821331B1 - 전철기의 첨단 레일용 롤러 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기본 레일에 장착된 전철기의 첨단 레일을 위한 롤러 장치에 관한 것으로서, 롤러 장치는 슬라이드 플레이트 또는 슬라이드 체어 플레이트로서 형성되는 레일 베어링 플레이트 상에 탄력적으로 장착되어 적어도 하나의 롤러를 수용하는 롤러 캐리어를 포함하되, 첨단 레일은 적어도 조정 과정 시에 롤러 상에 안착된다.
상기 롤러 장치의 경우, 롤러들은 자체 높이에서뿐만 아니라, 첨단 레일과 관련하여 수평으로 정확하게 위치 결정되고, 기존의 전철기는 높은 작업 비용 없이 개장될 수 있어야 한다.
이는, 롤러 캐리어가 레일 베어링 플레이트와 연결된 홀딩 플레이트 상에서, 그리고 이 홀딩 플레이트의 축을 중심으로 회전 가능하게 탄력적으로 배치되는 것을 통해 달성된다.

Description

전철기의 첨단 레일용 롤러 장치{ROLLER DEVICE FOR A TONGUE RAIL OF A SWITCH}

본 발명은, 기본 레일(stock rail)에 장착되는 전철기의 첨단 레일을 위한 롤러 장치에 관한 것으로서, 롤러 장치는, 슬라이드 플레이트 또는 슬라이드 체어 플레이트로서 형성되는 레일 베어링 플레이트 상에 탄력적으로 장착되어 적어도 하나의 롤러를 수용하는 롤러 캐리어를 포함하고, 첨단 레일은 적어도 조정 과정 시에 롤러 상에 안착된다.

상기와 같은 형성된 롤러 장치들은 선행기술로부터 충분히 공지되었으며, 그 기능은, 첨단 레일이 개방 또는 조정 과정 시에 용이하게 상승되게 하고 그로 인해 레일 베어링 플레이트의 활주면 또는 슬라이드 체어에 더 이상 접촉되지 않게 하는 것에 있다. 여기서 첨단 레일은, 전환 작동력을 상당히 감소시키면서 슬라이드 체어 또는 활주면 상의 윤활제 자유도를 가능하게 하는 롤러 몸체 또는 롤 몸체들을 통해 이동된다.

롤러들의 최상단 접선 평면의 정확한 높이 조정을 위해 롤러들은 예컨대 DE 295 09 542 U1에 기재된 바와 같이 탄력적으로 장착된다.

이와 관련하여 롤러 베어링은 조정 과정 동안 순수 지지 기능을 수행하며, 그럼으로써 첨단 레일은 기본 레일에 인접한 위치에서 슬라이드 체어 상에, 또는 레일 베어링 플레이트의 활주면 상에 안착된다.

이와 같은 이른바 폐쇄 상태에서, 첨단 레일은 전철기 장치 내부에서 자체의 첨단 정점(tip of tongue)을 이용하여 기본 레일에 인접하고 자체의 루트 영역(root area) 또는 첨단 레일 복부(tongue rail web)를 이용하여서는 멈춤쇠들 또는 스페이서 블록들에 인접한다. 상대적으로 보다 오래 이용한 후에, 다시 말해 루트 영역 내 완전 하중 조건에서 차륜이 첨단 레일을 수차례 통과하는 것에 의해, 사전에 설정되었거나, 또는 사전에 굽어져 있는 첨단 레일의 형태는 레일 길이 방향으로 변하게 된다. 따라서 형태 변화의 결과로 인해 첨단 레일은 복부 영역에서 멈춤쇠들 또는 스페이서 블록들에 더 이상 인접하지 못하게 된다. 이런 상태는 차륜 통과 시에 레일 베어링 플레이트의 활주면들 또는 슬라이드 체어들 상에 상당한 마모를 야기할 수 있는데, 그 이유는 첨단 레일이 통과하는 차륜의 횡력에 의해 비로소 바람직하지 못한 방식으로 멈춤쇠들에 인접하게 되기 때문이다. 이때 추가로 작용하는 수직 차륜 하중에 의해서는 각각의 레일 베어링 플레이트의 활주면들 또는 슬라이드 체어와 첨단 베이스 밑면 사이에 매우 상당한 마찰력이 발생한다.

상기 단점을 방지하기 위해, EP 0 654 561 B1에 의해서는, 적어도 하나의 롤러를 위한 적어도 하나의 수용부를 포함하는 롤러 캐리어가 기본 레일 방향으로 탄력적으로 고정되며, 그럼으로써 첨단 레일이 롤러를 통해 기본 레일에 인접하고, 그로 인해 첨단 레일의 이동 시에 저항은 낮게 유지되는 점이 공지되었다.

이를 위해 롤러는 판 스프링을 통해 부분적으로 첨단 레일 아래로 변위된다. 그런 다음 스페이서 블록들에 의해서, 첨단 레일의 베이스에 인접하면서, 독립된 스프링의 힘에 대항하는 롤러의 대응하는 고정이 달성될 수 있다.

본원의 롤러 장치는 판 스프링들과 이 판 스프링들의 각각의 단부에 제공되는 홀딩 부재들을 통해 노반의 2개의 인접한 전철기 침목 상에 설치되며, 그로 인해 두 전철기 침목 사이에 형성되는 침목 간격(sleeper spacing)의 중심에 위치하게 된다.

그렇게 함으로써 롤러 장치는 전철기 침목의 하부에서 도상 자갈을 안정화하기 위한 다짐 영역(tamping area) 안쪽으로 돌출된다. 이는, 롤러 장치가 도상 자갈을 다지기 전에 분해되고, 다진 후에 다시 설치되어, 그에 이어 다시 조정되어야 하는 것을 의미한다.

또한, 롤러 장치는, 궤도 침목들과 함께 전철기 장치가 현장에 도착했을 때 비로소 설치될 수 있다. 이는 공사 현장에서 절차상의 추가 비용 및 시간 지연을 초래한다.

본 발명의 목적은, 일반적인 롤러 장치에 있어서, 롤러가 자체 높이에서뿐만 아니라, 첨단 레일과 관련하여 수평으로 정확하게 위치 결정되고, 기존의 전철기들도 높은 작업 비용 없이 개장될 수 있는, 상기 롤러 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 롤러 캐리어가 레일 베어링 플레이트와 연결된 홀딩 플레이트 상에서, 그리고 홀딩 플레이트의 축을 중심으로 회동 가능하게 탄력적으로 배치되는 것을 통해 달성된다. 그에 따라 첨단 레일을 지지하면서 인접 위치에서는 멈춤쇠들 및 기본 레일들에 밀착되는 롤러를 스프링 하중 방식으로 회동시키기 위한 전체적인 배치 구조는 각각의 레일 베어링 플레이트의 통합 구성 부재이다.

그러므로 첨단 레일을 조정하기 위해 롤러 캐리어 내에 연이어서 또는 나란하게 배치되는 복수의 롤러를 포함할 수 있는 본 발명에 따른 롤러 장치의 경우, 인접한 전철기 침목들 또는 전철기 장치의 레일 베어링 플레이트들에 대한 연결부가 존재하지 않는다. 그리고 다짐 영역은 훼손되지 않으며 언제라도 자유롭게 접근할 수 있다.

이는, 홀딩 플레이트와, 축을 통해 회동 가능하게 홀딩 플레이트와 연결된 롤러 캐리어뿐 아니라, 사전 설정된 스프링 힘으로 상기 롤러 캐리어를 가압하는 스프링 부재는, 이미 공장에서 레일 베어링 플레이트에 사전 조립될 수 있다. 그런 다음 현장에서, 즉 전철기 장치에서, 예컨대 궤도 침목에 롤러 장치를 최초 조립할 시에, 기본 레일 또는 첨단 레일과 관련하여 롤러 캐리어의 수평 이격 간격만 조정하기만 하면 된다. 이를 위해 홀딩 플레이트는 바람직하게는 레일 베어링 플레이트의 길이 방향으로 연장되는 장공부들(long-hole)을 보유한다.

본 발명의 바람직한 구현예는, 롤러 캐리어가 앵글 프로파일로서 형성되고, 홀딩 플레이트에 대해 수평으로 연장되는 앵글 프로파일의 다리부(leg)는 롤러를 수용하며, 하부 방향으로 수직으로 연장되는 앵글 프로파일의 다리부는 스프링 부재에 의해 가압되는 점을 제공한다. 이 경우 수직 다리부를 가압하는 스프링 부재와 앵글 프로파일은 기본 레일에 대해 횡방향으로 첨단 레일의 하부에 배치된다.

그로 인해 스프링 부재 및 앵글 프로파일은 2개의 전철기 침목, 또는 2개의 레일 고정 지점 사이에서 레일 베어링 플레이트 옆의 측면에 직접적으로 위치하게 된다. 한편으로 이런 배치 구조는 손상에 대해 양호한 보호를 제공하고, 그럼에도 다른 한편으로 전철기 침목들 사이에 충분히 큰 자유 공간이 유지되며, 그럼으로써 이 영역에서는 롤러 장치의 조립 후에도 다지기 과정(tamping)을 통해 나머지 도상 자갈의 안정화를 실시할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예는, 스프링 부재가 하우징 내에서 피스톤 로드의 디스크에, 그리고 맞은편에서는 하우징 벽부에 지지되는 스프링 수단을 포함하되, 피스톤 로드는, 롤러 캐리어의 수직 다리부와, 수평 다리부의 하부에서 롤러에 대한 유격을 가지면서 홀딩 플레이트에 형성되는 정지부를 통과하여 안내되고, 피스톤 로드 자체의 돌출된 나사붙이 단부 상에는 나사 너트가 체결되는 점을 제공한다. 이와 같이 롤러 캐리어 및 홀딩 플레이트와 연결되는 스프링 부재는 자체 스프링 수단을 통해, 예컨대 디스크 스프링 또는 나선형 스프링을 통해 영구적으로 발생하는 소정의 스프링 힘으로 롤러 캐리어의 수직 다리부를 가압한다.

기본 레일로부터 첨단 레일이 멀리 이격된 위치에서, 그리고 기본 레일에 대한 인접 위치로부터 멀리 이격된 위치로 조정하는 과정일 때 각각 롤러 캐리어는 롤러에 안착된 첨단 레일 베이스와 첨단 레일의 하중을 통해 스프링 힘에 대항하여 하방 압축된다. 이때 스프링 수단의 예압은, 첨단 레일에 의한 하중에도 불구하고 롤러의 정점(vertex)이 레일 베어링 플레이트 상부에 위치하고, 그로 인해 첨단 레일은 멀리 이격된 위치에서 또는 조정 과정일 때 레일 베어링 플레이트에 대해 유격을 가지면서 롤러 상에 안착되는 방식으로 선택된다.

기본 레일에 대한 첨단 레일의 인접 위치에서, 다시 말해 전철기에서의 소위 기능 위치에서, 스프링 수단은 이완되며, 스프링 힘은 롤러 캐리어를 홀딩 플레이트의 정지부 방향으로 회동시킨다. 이에 수반되어 롤러는, 자체의 상부 정점 아래에서 첨단 레일의 첨단 베이스에 인접하면서 사전 설정된 소정의 스프링 힘으로 상기 첨단 레일을 기본 레일 또는 멈춤쇠들 쪽에 밀착시킨다.

본 발명의 추가의 상세 내용 및 특징들은, 특허 청구 범위와, 도면에 도시된 본 발명의 실시예가 더욱 상세하게 설명된 다음의 구체적인 설명으로부터 제시된다.

도 1은 첨단 레일이 기본 레일로부터 멀리 이격된 위치의 조건에서 레일을 절단한 상태에서 전철기의 전철기 침목 상에 배치된 롤러 장치를 도시한 횡단면도이다.
도 2는 맞은편에 위치하는 첨단 레일과 함께, 도 1에 따른 롤러 장치를 도시한 횡단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 부분으로서 스프링 부재를 포함하는 롤러 장치를 상세하게 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2를 도시한 상면도이다.

도 1에는, 상호 간에 평행하게 이격되어 연장되는 두 레일 트랙의 실례에서 제어 및 록킹 장치 없이 도시된 전철기 작동 시스템의 상세도로서, 롤러 장치를 포함하여 형성되어 첨단 레일을 전환하기 위한 전철기 장치의 (예컨대 콘크리트로 제조된) 전철기 침목(2) 상에 설치된 레일 베어링 플레이트(1)가 도시되어 있다. 이 레일 베어링 플레이트(1)는 슬라이드 체어(3)로서 형성되며, 이 슬라이드 체어 내부에는 일측에 기본 레일(4)이 고정되고, 또한 슬라이드 체어는 타측에서 첨단 레일(6)을 위한 지지면(5)을 제공한다.

기본 레일(4)에는 첨단 레일(6)로 향해 있는 멈춤쇠들(7)이 배치되되, 도들에는 멈춤쇠들 중 하나만이 확인할 수 있다. 전철기 장치 내에서 첨단 레일(6)은 기능 위치에서 기본 레일(4)의 전철기의 길이에 걸쳐 약간 휘어진 상태로 존재하는데, 다시 말하면 한편으로 (도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이) 첨단 레일 복부(8)에 인접하는 멈춤쇠들(7)에 의해 이격되어 위치하고, 다른 한편으로는 기본 레일(4)에 첨단 레일(6)의 첨단 정점이 인접하는 상태로 위치한다.

첨단 레일(6)을 기본 레일(4)로부터 멀리 이격된 위치(도 1)로 이동시키거나, 또는 그 이격된 위치로부터 멈춤쇠들(7)(도 2) 또는 기본 레일(4)에 인접하는 기능 위치로 조정하기 위해 전철기 작동 시스템을 보조할 수 있도록 롤러 장치(9)가 제공된다.

롤러 장치(9)는, 장공부들(11)을 통해 위치 결정을 위해 레일 베어링 플레이트 상에서 길이 방향으로 변위될 수 있고 조정된 최종 위치에서 레일 베어링 플레이트(1)와 견고하게 결합되는, 예컨대 나사 체결되는 홀딩 플레이트(10)를 포함한다.

레일 베어링 플레이트(1) 및 전철기 침목(2)의 외측면보다 더욱 돌출된 홀딩 플레이트(10)의 단부에는 이 홀딩 플레이트(10)의 축(12) 상에서 회동 가능하게 롤러 캐리어(13)가 배치된다. 롤러 캐리어(13)는 앵글 프로파일(14)로서 형성되고, 수평으로 연장되는 앵글 프로파일의 다리부(15)는 U자형 중간 공간부(16) 내에 롤러(17)를 수용하며, 롤러(17)는 그 수용부에서 축(18)을 통해 자유 회전 방식으로 장착된다. 롤러 캐리어(13)의 수직 연장 다리부(19)는 스프링 부재(20)에 의해 영구적으로 생성되는 스프링 힘으로 가압된다. 도 4에서는, 롤러 캐리어(13)가 2개의 전철기 침목(2) 사이에, 선택에 따라서는 2개의 레일 고정 지점(30) 사이에 배치되어 있음을 확인할 수 있다.

스프링 부재(20)는 원통형 하우징(21)을 포함하고, 이 하우징은 피스톤 로드(23)의 디스크(22)에, 그리고 맞은편에서는 하우징 벽부(24)에 지지되는 나선형 스프링(25)을 포함한다. 피스톤 로드(23)는 연장된 단부로 인해 하우징(21)으로부터 돌출되며, 롤러 캐리어(13)의 수직 다리부(19)와 홀딩 플레이트(10)에 형성된 정지부(26)를 통과하여 안내된다. 피스톤 로드(23)의 나사붙이 자유 단부(17) 상에는 나사 너트(28)가 체결된다.

나사 너트(28)를 풀거나 조이는 것을 통해, 나선형 스프링(25)의 예압이 변하며, 그로 인해 롤러 캐리어(13)와, 그에 따라 롤러(17)를 가압하는데 이용되는 소정의 스프링 힘이 조정된다.

스프링 힘의 적합한 조정은 슬라이드 체어(3)의 지지면(5)과 관련하여 롤러(17)의 높이 조정을 가능하게 한다. 다시 말하면, 그로 인해 롤러(17)의 정점이 상부 방향으로 지지면(5)보다 더욱 돌출되는 정도와, 이에 수반되어 첨단 레일(6)의 베이스(29)가 지지면(5)으로부터 대체로 이격 상승되는 정도가 조정된다(이는 도 1 참조).

첨단 레일(6)의 베이스(29)가 지지면(5) 상에 안착되는, 도 2에 따른 인접 위치에서 나선형 스프링(25)은 이완되며, 그에 따라 롤러 캐리어의 수직 다리부(19)를 이용하여 그 롤러 캐리어(13)를 정지부(26)의 방향으로 회동시키며, 그런 다음 롤러(17)는 소정의 스프링 힘에 의해 첨단 레일(6)을 멈춤쇠들(7)의 방향으로 인접할 때까지 밀착시킨다. 이와 같은 기능을 보장하기 위해, 수직 다리부(19)는 정지부(26)에 대한 약간의 이격 간격을 항상 유지한다.

그런 다음 전철기의 차륜 통과 시에 진동이 첨단 레일(6)로 유도되면, 그 진동은 스프링 부재(20)를 통해 흡수 및 감쇠될 수 있으면서, 첨단 레일(6)은 멈춤쇠들(7) 또는 지지면(5)에 충돌하지 않는다.

1: 레일 베어링 플레이트(슬라이드 플레이트 또는 슬라이드 체어 플레이트)
2: 전철기 침목
3: 슬라이드 체어
4: 기본 레일(stock rail)
5: (슬라이드 체어의) 지지면
6: 첨단 레일(tongue rail)
7: 멈춤쇠(stud)
8: 첨단 레일 복부(tongue rail web)
9: 롤러 장치
10: 홀딩 플레이트
11: 장공부(long-hole)
12: 축
13: 롤러 캐리어
14: (롤러 캐리어의) 앵글 프로파일
15: 수평 다리부
16: U자형 중간 공간부
17: 롤러
18: 축
19: 수직 다리부
20: 스프링 부재
21: 하우징
22: 피스톤 로드의 디스크
23: 피스톤 로드
24: 하우징 벽부
25: 스프링 / 나선형 스프링
26: 정지부
27: 나사붙이 단부
28: 나사 너트
29: 첨단 레일 베이스
30: 레일 고정 지점

Claims (5)

1. 기본 레일에 장착되는 전철기의 첨단 레일을 위한 롤러 장치로서,
   롤러 장치는, 슬라이드 플레이트 또는 슬라이드 체어 플레이트로서 형성되는 레일 베어링 플레이트 상에 스프링 부재(20)를 통해 탄력적으로 장착되고 적어도 하나의 롤러를 수용하는 롤러 캐리어를 포함하되, 첨단 레일은 적어도 조정 과정 시에 롤러 상에 안착되는, 상기 롤러 장치에 있어서,
   상기 롤러 캐리어(13)는 상기 레일 베어링 플레이트(1)와 연결되는 홀딩 플레이트(10) 상에, 그리고 상기 홀딩 플레이트(10)의 축(12)을 중심으로 회동 가능하게 탄력적으로 배치되고,
   상기 롤러 캐리어(13)는 2개의 전철기 침목(2) 사이에 또는 2개의 레일 고정 지점(30) 사이에 설치된 상태에서 상기 레일 베어링 플레이트(1) 옆의 측면에 위치되고,
   상기 스프링 부재(20)는 하우징(21) 내에서 피스톤 로드(23)의 디스크(22)에, 그리고 맞은편에서는 하우징 벽부(24)에 지지되는 스프링 수단(25)을 포함하고, 상기 피스톤 로드(23)는, 롤러 캐리어(13)의 수직 다리부(19)와, 수평 다리부(15)의 하부에서 롤러(17)에 대한 유격을 가지면서 홀딩 플레이트(10)에 형성되는 정지부(26)를 통과하여 안내되며, 상기 피스톤 로드(23)의 돌출된 나사붙이 단부(27)에는 나사 너트(28)가 체결되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 롤러 캐리어(13)에는 상기 스프링 부재(20)가 사전 설정된 소정의 스프링 힘으로 연동하는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 롤러 캐리어(13)는 앵글 프로파일(14)로서 형성되고, 홀딩 플레이트(10)에 대해 수평으로 연장되는 앵글 프로파일의 다리부(15)는 롤러(17)를 수용하고, 하부 방향으로 수직으로 연장되는 앵글 프로파일의 다리부(19)는 상기 스프링 부재(20)에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서, 상기 스프링 부재(20)는 기본 레일(4)에 대해 횡방향으로 첨단 레일(6)의 하부에 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
   
   

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