KR20100126699A - 기판 위에 레일을 고정하는 레일 고정 시스템 및 레일 고정 장치 - Google Patents

기판 위에 레일을 고정하는 레일 고정 시스템 및 레일 고정 장치 Download PDF

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KR20100126699A
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더크 포르더브뤽
윈프리드 뵈스터링
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보슬로흐-베르케 게엠베하
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Abstract

기판(U) 위에 레일(2)을 고정하는 고정 장치는, 기판(U)과 연계되는 스탠딩 면을 구비하고, 상기 레일(2)을 측방향으로 안내하는 안내판(13, 14)을 구비하고, 지지 견부(32a-32d)를 구비하는 지지 요소(20, 21)를 구비하되, 상기 지지 요소는 레일(2)과 먼 쪽의 안내판의 측면의 정지부(4, 5)에 대해 장착된 상태에서 안내판(13, 14)을 지지하고, 이를 위해 상기 안내판(13, 14)과 연계되는 지탱면(22)과 상기 지지부(4, 5)와 연계되는 지지면(23)을 구비하며, 상기 레일(2)의 기부(2a) 위에 탄성 유지력을 가하는 적어도 하나의 스프링 암을 구비하고, 상기 안내판(13, 14) 위에서 지지되는 스프링 요소(17a, 17b)를 구비하며, 상기 스프링 요소(17a, 17b)를 고정하는 클램핑 수단(18, 19)을 구비한다.

Description

베이스 위에 레일을 고정하는 시스템 {SYSTEM FOR FASTENING A RAIL ON A BASE}
본 발명은 기판 위에 레일을 고정하는 레일 고정 장치 및 레일 고정 시스템에 관한 것이다. 본 실시예에서, 상기 시스템은 레일을 고정하는 데에 필요한 일반적인 형태의 구성부품들을 포함하고, 레일 고정 장치는 실제 사용 조건하에서 제공되는 것과 같은 특정 레일 조립체와 관련된다.
이러한 유형의 레일 고정 시스템과 레일 고정 장치는 일례로 독일 특허 공보 DE 33 24 225 A1호 또는 독일 실용신안 공보 DE 201 22 524 U1호에 개시되어 있다. 이들 레일 고정 시스템과 레일 고정 장치는 고정 기판으로 알려져 있는 기판 위에 레일을 지지하는 데에 특히 사용된다. 이러한 유형의 고정 기판은 "슬래브 트랙"으로도 호칭되며, 느슨한 밸러스트(loose ballast)로 형성되는 상부구조와는 달리 고유의 탄성이 없다. 본 실시예에서, 고정 기판 자체는 일례로 콘크리트 슬래브로 제조될 수 있다. 콘크리트 슬래브 바로 위에는 레일이 설치되거나, 또는 콘크리트와 같은 중실체로 제작되는 침목이 설치된다.
특히 상기 레일 고정 시스템이 피고정 레일이 놓여지는 기판을 형성하는 침목을 포함할 때에, 일반적으로 측면 정지부 견부가 이들 침목 위에 성형된다. 상기 정지부 견부는 한편으로는 정지부 견부 사이에서 레일과 레일을 고정하는 데에 필요한 구성부품들이 안착하는 구멍의 측방향 경계를 획정한다. 다른 한편으로, 상기 견부들은 당해 레일을 측방향으로 안내하기 위한 안내판들이 지지되는 정지부로 기능한다.
이들 안내판들을 상기 고정 기판 또는 침목에 직접 고정하거나, 또는 안내판들을 힘 분산판과 같은 중간 개재 구성부품에 의해 기판에 고정하는 데에 일반적으로 나사(screw)와 같은 적당한 고정 요소가 사용된다.
통상적으로, 상기 고정 요소들은 부가적으로 레일 기부 위에 상기 고정 기판 방향을 향하는 유지력을 가하는 텐션 스프링 요소로 기능한다. 사용되는 기판과 고정 수단의 형상에 따라, 레일의 방향을 교정하고 유지하는 데에 추가의 밑받침 부재 및 고정 수단을 필요로 한다.
공지의 레일 고정 시스템은 열차가 고속으로 주행하는 중에 매우 큰 하중이 발생하는 경우에도, 트랙체의 레일을 견고하게 유지한다. 그러나, 각 개별의 고정점에 필요로 하는 요소들의 수량이 많기 때문에, 이러한 유형의 고정 시스템을 제조 및 조립하는 데에는 상당한 비용이 소요된다.
전술한 유형의 통상적인 레일 고정 시스템에 있어서, 고정 트랙 위에 레일을 고정하는 데에 다량의 구성요소들이 필요로 하기 때문에, 레일 게이지를 정확하게 세팅하는 데에 많은 어려움이 있다. 레일들을 지지하는 데에 일반적으로 사용되는 콘크리트 침목의 정밀도의 부족 또는 다른 고정 요소 및 지지 요소들의 치수의 변화로 인해, 트랙에 대한 레일 게이지에 의한 세팅이 요구된다. 이와 마찬가지로, 각 트랙체에서 특히 고하중을 받는 트랙 섹션에 있어서는, 레일 게이지를 사용하여 일정 시간 동안 동작한 후에 재조절하여야 한다.
서두에 언급되어 있는 독일 특허 공보 DE 33 24 225 A1호 또는 독일 실용신안 공보 DE 201 22 524 U1호에, 제조 공차를 보장하고 레일 게일지를 정확하게 세팅하기 위해, 레일 위로 열차가 실제로 주행할 때에 발생하는 측력을 수용하는 지지 요소를 안내판과 정지부 사이에 제공하는 것이 제안되어 있다. 이 실시형태에서, 이 지지 요소는, 지지 요소가 변위함에 따라 안내판이 레일의 종방향 연장부를 가로지르는 방향으로 어느 정도 움직이도록 쐐기-형상 방식으로 구현되어 있다. 실제 열차가 주행하는 중에 발생하는 횡력에 의해 상기 지지 요소가 급작스럽게 변위하는 것을 방지하기 위해, 본 실시형태에 있어서, 상기 지지 요소와 안내판에는 형상-끼워맞춤 방식으로 상기 안내판과 지지 요소가 결합되는 요철부가 마련되어 있다. 보통의 동작 조건에서, 이들 형상-끼워맞춤 연결에 의해 안내판에 의해 전달되는 힘은 자기-잠금(self-locking)에 의해 지지 요소를 제자리에 유지시키는 데에 충분하다.
그럼에도 불구하고, 전술한 방식으로 제조 공차를 보상하기에 적합한, 공지의 레일 고정 시스템이 올바르게 기능하기 위해서는, 이들 시스템이 매우 정밀하면서도 조심스럽게 조립되고 유지, 보수되어야 한다. 실제의 경험을 통해, 스태프가 충분히 숙련되어 있지 않고, 조립 기술이 적합하지 않거나 가혹한 기후 여건으로 인해, 이들 요건들이 충족되지 못할 수도 있다는 것을 알고 있다. 그러한 경우, 예방을 위한 모든 조치를 취했음에도, 부정확하게 조립되거나 마모된 결과로, 그리고 지지 요소가 올바른 위치에서 자동으로 이탈함으로써, 지지 요소와 안내판이 분리될 수 있다.
레일이 탄성 패드 위에 장착될 때에, 지지 요소의 위치 변화가 특히 문제가 된다는 것을 알게 되었다. 열차가 레일 위를 주행할 때에 각 고정점에 중력 방향으로 소정의 탄성을 분배하는 데에 이러한 유형의 패드가 사용된다. 이러한 탄성은 레일의 사용 수명을 상당히 증가시킨다. 그러나, 레일 고정 시스템의 다른 모든 요소들이 움직임에 따라 레일이 움직이게 된다. 지지 요소를 부정확하고 느슨하게 위치설정하면 이러한 움직임이 일어날 수 있는 유격을 증가시켜서 마모를 증가시키게 된다.
이러한 배경에 대해, 본 발명의 목적은 간단하게 지지 요소의 위치가 충분히 확실하게 보장되는 방식으로 조립될 수 있는 레일 고정 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명은 또한 불리한 조립상태 및 동작 조건 하에서도, 간단하면서도 확실하게 장착될 수 있는 레일 고정 장치를 명시한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은, 기판 위에 레일을 고정하는 시스템으로, 기판과 연계되는 스탠딩 면을 구비하고, 상기 레일을 측방향으로 안내하는 안내판과, 조립된 상태에서, 레일로부터 원격된 측면에서 정지부에 대해 상기 안내판을 지지하도록 제공되며, 그 목적을 위해 안내판과 연계되는 인접면과 상기 정지부와 연계되는 지지면이 있는 지지 요소와, 상기 레일의 기부 위에 탄성 유지력을 가하는 적어도 하나의 스프링 암을 구비하고, 상기 안내판 위에 지지되도록 제공되는 스프링 요소와, 상기 스프링 요소를 텐셔닝하는 텐셔닝 수단을 포함하는, 레일 고정 시스템에 있어서, 상기 지지 요소는 조립된 상태에서 기판 위에서 지지되는 지지 돌기를 구비하되, 안내판과 지지 돌기가 중첩되는 영역에서 안내판이 지지 돌기에 의해 기판 위에서 지지되도록, 상기 지지 돌기가 안내판의 스탠딩 면 아래에 이르도록 제공되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템에 의해 달성된다.
이에 상응하여, 본 발명에 따르면, 전술한 본 발명의 목적은, 기판 위에 레일을 고정하는 고정 장치로, 기판 위에 스탠딩 면으로 서 있고, 상기 레일을 측방향으로 안내하는 안내판과, 정지부 위에서 지지면에 의해 지지되고, 상기 안내판의 인접면과 대응하는 인접면에 의해 안내판과 인접하는 지지 요소와, 적어도 하나의 스프링 암으로 상기 레일의 기부 위에 탄성 유지력을 가하고, 상기 안내판 위에 지지되는 스프링 요소와, 상기 스프링 요소를 상기 안내판에 대해 지탱하는 텐셔닝 수단을 포함하는, 레일 고정 장치에 있어서, 상기 지지 요소는 기판(U) 위에서 지지되는 지지 돌기를 구비하되, 안내판과 지지 돌기가 중첩되는 영역에서 안내판이 지지 돌기에 의해 기판 위에서 지지되도록, 상기 지지 돌기가 안내판의 스탠딩 면 아래에 이르도록 제공되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 장치에 의해 달성된다.
본 발명에서 핵심이 되는 사상은, 본 발명에 따른 레일 고정 시스템과 본 발명에 따른 레일 고정 장치에 있어서, 안내판이 지지 요소 위에 위치(stand)한다는 것이다. 지지 요소는 넓은 영역에서 중력 방향으로 작용하는 힘을 받고, 안내판이 올바른 위치에 유지된다. 이러한 방식으로, 상기 지지 요소가 최적으로 조립되지 않은 상태이거나 시간 경과에 따라 지지 요소와 안내판 사이의 마찰력이 감소하여 재료가 마모된 때에도, 지지 요소가 갑작스럽게 들뜨는 것이 신뢰성 있게 방지된다.
이러한 경우에 있어서, 본 발명에 따른 조립 장치를 구성하는 본 발명에 따른 시스템의 조립체는 특히 간단하다. 이는 조립된 상태에서 본 발명에 따라 상기 지지 요소 위에 존재하는 돌기가 상기 안내판 아래에 도달하도록 구현되는 것에 의해 달성된다. 이에 따라, 안내판이 상기 지지 요소에 대응하는 위치에 자리 잡은 후에 상기 지지 요소의 각 부위에 단순히 부착되어야 한다. 이는 특별한 지식이나 특별한 공구를 사용하지 않고서 매우 간단히 이동시켜 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 레일 고정 시스템에서, 지지 요소와 안내판은 형상-끼워맞춤 방식으로 서로 결합되어 있을 뿐 아니라, 이들 형상-끼워맞춤 연결은 지지 요소의 지지부 위의 안내판에 긴장력(tensioning force)을 가하는 힘-끼워맞춤 연결과 중복되어 있어, 지지 요소와 안내판이 올바른 조립 위치에서 자동 분리되는 것을 신뢰성 있게 방지한다.
따라서 본 발명은, 매우 간단하게 조립될 수 있고, 불리한 동작 조건과 기후 여건에서도 지지 요소가 안내판과 상호작용하여 유지 기능을 수행하는 레일 고정 시스템과 레일 고정 장치를 제공한다.
본 발명은 기판으로 기능하는 침목 위에 레일이 고정되고, 지지 요소가 지지되는 정지부를 구성하는 견부가 침목 위에 형성되어 있는 형태의 레일 고정 시스템과 레일 고정 장치에 특히 적합하다. 그러나, 상응하는 정지부를 대규모 판 위에 성형하거나, 침목 또는 판 위에 조립되는 추가의 앵귤러 요소에 의한 정지부를 형성하는 것도 상정할 수 있다.
정지부로 전이하는 영역에서, 피고정 레일의 종방향으로 연장하는 채널이, 주지되어 있는 방식으로 각 침목 또는 판 안쪽에 형성될 수 있다. 선행 기술에서, 안내판의 돌기는 이 채널과 레일을 횡단하는 방향으로 형상-끼워맞춤 체결되어서 안내판의 위치를 고정한다. 이러한 유형의 채널이 침목 내에 형성되어 있다면, 본 발명에 따른 시스템에서, 지지 요소의 지지 돌기는 지지 요소가 완전히 조립된 상태에서 돌기가 채널 내에 안착되도록 구현된다. 이에 따라 채널은 추가적으로 지지 요소의 위치를 고정하는 데에 사용될 수 있다.
이론적으로, 지지 요소의 지지 돌기를, 돌기가 전체 스탠딩 면 위의 안내판을 덮도록 구현하는 것, 즉 안내판이 지지 돌기 전체 위에 위치하는 것도 상정할 수 있다. 그러나, 조립이 용이한 본 발명의 소재-절감 장치는, 안내판이 지지 요소와 연계되는 안내판의 측부 영역에 지지 요소의 지지 돌기와 체결되는 구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 구멍은 레일의 종방향으로 측정되는 지지 요소의 전장부에 연장하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 지지 요소와 안내판은 기판 위에 놓여진 상태에서 조립할 때에, 지지 요소와 안내판이 올바른 위치에 도달할 때까지 서로에 대해 레일의 종방향으로 이동할 수 있다. 본 실시예에서, 지지부는 안내 레일 방식으로 작용한다. 상기 구멍이 스테이지-유사 방식으로 서로에 대해 오프셋 되어 있고, 레일의 종방향 연장부에 횡단하는 방향으로 측정하였을 때의 깊이가 서로 다른 적어도 두 부분을 구비하고, 상기 지지 요소의 지지부의 형상이 형상-끼워맞춤 방식으로 상기 구멍의 돌기 표면에 접하도록 함으로써, 이러한 기능은 추가로 지지될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 구멍의 최심부가 상기 기판과 연결될 때에, 안내판이 최적으로 지지될 수 있다. 구멍이 다단-스테이지로 구현되어 있는 경우, 지지 요소와 안내판 사이의 마찰 면적이 증가되고, 그 결과로써 지지 요소를 고정시키는 중에 기판에 대한 안내판의 버팀이 추가로 개선될 수 있다.
안내판이 안내판의 측부에 안내판의 전장에 걸쳐 연장하는 스탠딩 면을 구비하지 않고, 단순히 한정된 스탠딩 면 위에 안내판이 지지되도록 구현되어 있는 경우, 이들 지지부들이 완전히 조립된 상태에서 지지 요소의 지지 돌기 위에 지지부들이 위치하도록 충분히 짧게 설계되는 반면, 안내판의 나머지 스탠딩 면은 각 기판 위에 안착할 수 있다.
이론적으로, 레일의 치수 공차, 각 정지부의 위치 등을 보상하기 위해, 직각 평행육면체의 지지 요소를 제공하는 것을 상정할 수 있다. 상기 평행육면체의 두께는 안내판과 정지부 사이의 공간을 채우도록 설계된다. 비록 이러한 솔루션이, 모든 경우에 있어서 조립자 마음대로 각 개별 케이스에서 요구하는 특정 지지 요소로부터 두께가 다른 많은 수량의 지지 요소를 사용하는 것을 상정하고는 있지만, 선행 기술의 모델에 따라 지지 요소가 쐐기 모양인 경우에 본 발명에 따른 시스템에 있어서 자동 조립에 가장 적합한 단순화된 장치를 얻을 수가 있다. 이 경우, 지지 요소의 인접면과 지지면은 예각을 구성하도록 서로에 대해 배향된다.
지지 요소와 형상 요소를 형상-끼워맞춤 방식으로 연결하기 위해, 서로 대응하는 형상 요소들이 지지 요소와 안내판 위에 구현됨으로써, 지지 요소의 위치 고정이 추가로 지지된다.
이를 위해, 상기 형상 요소들은 돌출형 리브와, 이에 대응하는 형상의 구멍인, 오목부로 구현될 수 있다. 이들은 일례로 지지 요소의 인접면 위에 스트립-유사 돌출부 및/또는 오목부로 구현될 수 있다. 이들 돌출부 및/또는 오목부는 지지 요소의 인접면과 연계되는 안내판의 지지면 위에 형성되어 있는, 지지 요소의 인접면 위의 돌출부 및/또는 오목부에 대응하는 형상의 적어도 하나의 돌출부 및/또는 오목부와 형상-끼워맞춤 방식으로 결합될 수 있다.
바람직하기로는, 이러한 유형의 하나 이상의 형상 요소가 안내판과 연계되는 인접면 위에 구현되어 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 시스템은, 본 발명에 따른 고정 장치에 있어서, 안내판과 지지 요소가 서로 매우 견고하게 연결되고, 완전히 조립된 상태에서 우연치 않게 지지 요소가 변위되는 것을 방지하는 자기-잠금(self-locking)에 의해 큰 마찰면이 제공되어야 한다는 요건을 만족시킨다.
상기 형상 요소들이 안내판의 스탠딩 면과 실질적으로 평행하게 연장하는 경우, 본 발명에 따른 시스템의 특히 유리한 속성이 달성될 수 있다. 상기 장치가 기판 위에 설치될 때에, 상기 장치는 지지 요소와 안내판이 바람직한 위치에 놓일 때까지 서로에 대해 아무런 어려움 없이 이동할 수 있다는 이점이 있다.
형상 요소들이 상기 안내판의 스탠딩 면에 대해 실질적으로 수직으로 연장할 때에, 형상 요소들이 급작스럽게 변위되는 것이 추가로 방지될 수 있다. 조립된 상태에서, 이러한 방식으로 배향되고 서로 체결하고 있는 형상 요소들은 지지 요소가 안내판의 종방향으로 변위되는 것을 방지한다.
조립 상태에서, 지지 요소의 자유 상단부 위에 안착하는 하중부가 안내판 위에 구현됨으로써, 안내판에 의해 지지 요소로 전달되는 유지력을 가하는 효과가 추가로 개선될 수 있다. 본 발명에서 이와 같이 구성하는 경우, 지지를 위해 서로 연관되어 있는 상기 인접면 구성에 부가하거나 또는 그에 대한 대안으로, 지지 요소와 그 위에 있는 안내판의 형상-끼워맞춤 연결과, 형상-끼워맞춤 방식으로 지지 요소의 자유 상단부 위에 연결하기 위한 형상 요소들이, 조립된 상태에서, 상기 안내판의 하중부에 의해 덮여 있는 영역에 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템을 사용하여 피고정 레일 위에 열차를 어떤 각도로 경사지게 위치시켜 견고하게 안내해야 하는 경우, 본 발명에 따른 시스템에서, 상기 고정 기판 위에서 피고정 레일이 지지될 수 있는 베이스판이 제공될 수 있다. 여기서, 상기 베이스판은 고정 기판과 연계되는 스탠딩 면과, 피고정 레일의 레일 기부의 하부와 연계되는 지지면을 구비하며, 상기 지지면은, 단면에서 바라보았을 때에, 스탠딩 면에 대해 상대적으로 일정 각도만큼 기울어져 있다.
특히 베이스판이 존재하는 경우, 조립된 상태에서 상기 베이스판 또는 레일 기부의 아래쪽에 도달하는 돌출부가 피고정 레일과 연계되는 안내판의 측부 위에 구현될 수 있다. 상기 돌출부는 열악한 운행 조건하에서도 상기 안내판을 매우 간단한 방식으로 견고하게 유지하여 들뜨는 것을 방지한다. 본 발명에 따른 시스템이 완전히 조립된 상태에서, 베이스판이 놓여지는 탄성 중간층이 제공되어 있는 경우, 조립된 상태에서 상기 돌출부와 체결하는 구멍이 상기 중간층 위에 형성될 수 있다.
이하에서, 예시적 실시형태를 설명하는 도면들을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 모든 고정 시스템은 각 시스템을 개별 부품으로 분해하지 않고서도 매우 간단한 방식으로 레일과 정지부를 상대 위치에 맞출 수 있다.
도 1a는 제1 레일 고정 시스템의 측면도이다.
도 1b는 도 1a에 따른 시스템의 평면도이다.
도 2a는 제2 레일 고정 시스템의 측면도이다.
도 2b는 도 2a에 따른 시스템의 평면도이다.
도 3a는 제3 레일 고정 시스템의 측면도이다.
도 3b는 도 3a에 따른 시스템의 평면도이다.
도 4a는 제4 레일 고정 시스템의 측면도이다.
도 4b는 도 4a에 따른 시스템의 평면도이다.
도면들에 도시되어 있는, 고정 기판(U) 위에 레일(2)을 고정하는 각 고정 장치(1)는 각 레일(2)을 고정하는 시스템들(S1, S2, S3, S4)로 제조된다.
시스템들(S1, S2, S3, S4) 각각은 콘크리트로 사전 제작되는 침목(3)을 포함하며, 침목(3)의 자유 상단부 위에는 험프-유사 융기부 형태로 서로 이격되어 있는 2개의 정지부(4, 5)가 형성되어 있다. 각 정지부(4, 5)가 서로 마주보는 면 위에는, 각 레일(2)과 실질적으로 평행하게 연장하는 정지면(6, 7)이 있다. 이러한 방식으로, 정지부(4, 5)는 이들 사이에서 레일(2)을 가로지르는 방향으로 연장하는 수용구(receptacle)(8)의 측면방향 경계를 부여하고, 수용구의 평탄한 베이스는 기판(U)을 형성하며, 기판(U)에는 레일(2)이 가설된다.
도 1a 내지 도 3b에 도시되어 있는, 고정 장치(1)에 사용되는 시스템들(S1, S2, S3)에서, 침목(3)의 평탄 기판(U)은, 각 실시예의 그루브(K)에서, 정지부(4, 5)의 정지면(6, 7)과 점진적으로 병합한다. 이와 달리, 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는 시스템(S4)으로 구성된 고정 장치(1)에 있어서는, 기판(U)으로부터 각 정지면(6, 7)으로 전이하는 영역에, 침목(3)을 거쳐 레일(2)의 종방향(L)으로 연장하는 채널(R)이 침목(3) 안쪽으로 형성되어 있다.
본 경우에 있어서, 각 고정 시스템들(S1, S2, S3, S4)은 기판(U) 바로 위에 안착하고 있는 탄성 중간판(9)을 포함한다. 강제의 베이스판(10)이 상기 중간판(9)을 덮고 있으며, 베이스판은 실제로 철도 차량(미도시)이 레일(2) 위를 주행할 때에 발생하여, 레일(2)을 통해 중간판(9) 위에 놓여 있는 베이스판(10)에 가해지는 하중을 분산시킨다.
추가의 중간층(11)이 상기 베이스판(10) 위에 놓여진다. 상기 추가의 중간층의 폭은 적어도 상기 중간층(11)의 위에 위치하는 레일(2)의 레일 기부(12)의 폭에 상응한다.
고정 기판(U)에 대해 상대적으로 레일(2)을 경사지게 해야 하는 경우, 그 경사도를 설정하기 위해, 베이스판(10)의 단면은 쐐기 형상으로 할 수 있다. 여기서, 레일 기부(12)와 연관되는 상부와, 중간판과 연계되는 베이스판(10)의 하부는 예각을 이룬다.
열차가 레일 위를 주행할 때에 발생하는 횡력(transverse force)에 대해 각 레일(2)을 측면 지지하기 위해, 시스템들(S1, S2, S3, S4)에 있어서, 레일 기부(12)의 양 측면 안내판(13, 14)이 배치되어 있다. 각 안내판(13, 14)은 레일 기부(12)와 맞닿아 있는 지지면(15)을 구비하고, 대응하는 화살표 형상의 지지부(16a, 16b)에 의해 기판(U) 위에 위치하고 있다.
고정 기판(U)의 표면과 접하는 안내판의 하부에 있어서, 안내판(13, 14)의 지지면(15) 위에는 캠-유사 돌출부(미도시)가 성형될 수 있는데, 이 돌출부는 탄성 중간판(9)의 상기 돌출부 형상에 대응하는 형상의 구멍 안쪽으로 돌출하고, 베이스판(10) 아래까지 도달한다. 이러한 방식으로, 각 안내판(13, 14)이 수직 방향(V)으로 형상-끼워맞춤(form-fitting) 방식으로 유지된다. 이렇게 함으로써, 바람직하지 않은 축력(FL) 또는 횡력(FQ) 또는 수직력(FV)이 발생하는 경우에도 안내판(13, 14)이 기판(U)으로부터 들뜨는 것이 신뢰성 있게 방지된다.
안내판(13, 14)의 자유 상부 위쪽 형상은 이미 알려져 있는 형상으로 되어 있고, 고정 기판(U) 위에 레일(2)을 지탱하는 스프링 요소로 기능하는 ω-형 텐션클램프(17a, 17b)를 위한 안내부를 형성한다. 고정 기판(U) 내에 형성되어 있는 도웰(미도시) 내에 나사체결되는 나사(18, 19) 형태의 텐셔닝 수단은 텐션클램프(17a, 17b)를 텐셔닝하기 위해 제공된다. 나사(18, 19)는, 이미 공지되어 있는 방식으로, 나사의 헤드를 통해 각 텐션클램프(17a, 17b)의 중앙부에 부하를 가한다. 이에 의해, 텐션클램프(17a, 17b)는 레일 기부(12)의 상부 위에 안착되어 있는 텐션클램프(17a, 17b) 암의 자유 단부를 통해 레일 기부(12) 위에 소정의 스프링-탄성 유지력(spring-resilient holding force)을 가한다.
각 실시예에서, 안내판(13, 14)은 상기 각 정지부(4, 5)에 대해 지지되어 있는 지지 요소(20, 21)를 통해 측면 지지된다. 위에서 바라보았을 때에, 각 지지 요소(20, 21)는 삼각형인 쐐기 모양의 기본형으로 되어 있다. 이 실시예에서, 각 안내판(13, 14)과 연계되어 있으며, 조립된 상태에서는 레일(2)에 대해 경사지며 연장하는 지지 요소(20, 21)의 인접면(abutment surface)(22)과, 각 정지부(4, 5)와 연계되는 지지면(23)은, 위에서 보았을 때에, 5-15°의 예각(α1)을 형성한다.
이와 동시에, 인접면(22)은 고정 기판(U)과 연계되는 하부에서의 폭이 지지 요소(20, 21)의 자유 상부(24)와 접하는 영역보다 더 넓게 되도록, 수직방향에 대해 경사져 있다.
모든 실시형태에서, 인접면(22)을 따라 레일(2)의 종방향 연장부를 토대로 역으로 경사져 있는 각 안내판(13, 14)의 인접면(25)이 지지 요소(20, 21)의 인접면(22)과 연계되어 있다. 모든 실시형태에서, 당해 인접면(22, 25)의 폭부 위에는, 오목부(26, 27)와 돌출부(28, 29) 형태의 슬랫-유사 방식으로 연장하는 서로 대응하는 형상의 구성요소들이 지지 요소(20, 21)의 인접면(22)과 안내판(13, 14)의 인접면(25)에 형성되어 있어서, 각 지지 요소(20, 21)의 돌출부(28)는 각 안내판(13, 14)의 오목부(26)와 체결하고, 각 지지 요소(20, 21)의 오목부(26)는 각 안내판(13, 14)의 돌출부(28)와 체결한다. 이와 같은 방식으로, 각 안내판(13, 14)과 지지 요소(20, 21)가 형상 끼워맞춤(form-fitting coupling) 되어 있다. 이와 같이 형상 끼워맞춤되어 있는 영역에서, 각 나사(18, 19)에 의해 안내판(13, 14) 위에 긴장력(tensioning force)이 가해져서 발생하는 마찰력은 매우 커서 자체-잠금(self-locking)되고, 지지 요소(20, 21)가 조립된 상태에서 상당한 횡력(FQ)을 받더라도 지지 요소(20, 21)가 레일(2)의 종방향(L)으로 이동되는 것이 신뢰성 있게 방지된다.
모든 실시형태에서, 각 지지 요소(20, 21) 방향으로 돌출하는 하중부(30)에 의해 각 지지 요소(20, 21)에 대해서 안내판(13, 14)이 추가적으로 지지된다. 하중부(30)는, 각 안내판(13, 14) 위에서, 안내판(13, 14)의 인접면(25)에서 안내판(13, 14)의 상부로 전이하는 영역에 형성된다. 이 실시형태에서, 하중부(30)의 형상은, 안내판(13, 14)이 완전히 조립되어 지지될 때에, 하중부가 각 지지 요소(20, 21) 위에 압축력을 가하도록 설계되어 있다.
지지 요소(20, 21)와 그 지지 요소와 연계되는 안내판(13, 14)을 간단한 방식으로 정확하게 배향하기 위해, 상기 지지 요소(20, 21)와 안내판(13, 14) 위에 각 상대 위치를 용이하게 판독할 수 있도록 하는 마킹(31)이 마련되어 있다.
모든 실시형태에서, 지지 요소(20, 21)에 그 지지 요소와 연계되는 안내판(13, 14) 아래쪽까지 도달하는 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)를 형성하여, 철도 차량이 레일(2) 위를 주행할 때에 발생하는 힘(FV)에 의해 지지 요소(20, 21)가 고정 장치(1) 내에서 수직 방향(V)으로 부상하는 것이 방지되도록 한다.
도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 고정 장치(1)에 사용되는 시스템(S1)에서, 지지 돌기(32a)는 평탄 돌출부로 구현되어 있다. 상기 평탄 돌출부는 각 지지 요소(20, 21)의 폭(B) 전체 위쪽에 연장하고 있고, 인접면(22)에서 기판(U)과 연계되는 하부 에지로부터 레일(2) 방향으로 돌출하고 있다. 지지 돌기(32a)는 각 지지 요소(20, 21)와 연계된 각 안내판(13, 14)의 지지부(16b) 아래쪽에 도달하여, 상기 지지부(16b)는 상기 지지 돌기(32a)의 전체 영역 위의 스탠딩 면으로 버티어 서 있다. 본 실시형태에서, 지지부(16b)는 기판(U) 위에 스탠딩 면으로 직접 서 있으며, 레일(2)과 연계되는 각 안내판(13, 14)의 지지 돌기(16a)보다 지지 돌기(32a)의 두께(D)만큼 짧다.
도 2a 및 도 2b에 도시되어 있으며 시스템(S2)으로 구성되어 있는 고정 장치(1)에서도, 상기 지지 요소(32)의 각 지지 돌기(32b)는 각 지지 요소(20, 21)의 폭부(B) 전체 위쪽에 연장하고 있고, 기판(U)과 연계하는, 인접면(22)의 하부 에지로부터 레일(2) 방향으로 돌출하는 평탄 돌출부로 구현되어 있다. 그러나, 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 예시적 실시형태와는 달리, 상기 지지 돌기(32b)는 지지 돌기의 전체 스탠딩 면 위의 각 지지부(16b)를 덮고 있지 않고, 단지 상기 스탠딩 면에서부터 시작하여 각 지지부(16b) 내에 형성되어 있는 구멍(aperture)(33)과 체결하고 있다. 상기 시스템(S2)의 안내판(13, 14)에 있어서, 모든 지지부(16a, 16b)의 높이는 동일하고, 지지 요소(20, 21)의 지지 돌기(32b)는 상기 안내판(13, 14)의 지지부(16b)의 스탠딩 면의 일부만을 커버한다.
도 3a 및 도 3b에 도시되어 있는, 시스템(S3)으로 구성되어 있는 고정 장치(1)에서, 상기 지지 요소(32)의 각 지지 돌기(32c)는 계단식으로 2개의 스테이지로 세분되어 있다. 상기 스테이지 각각은 각 지지 요소(20, 21)의 폭부(B) 전체 위쪽에 연장하고 있고, 레일(2) 방향으로 기판(U)과 연계된, 인접면(22)의 하부 에지로부터 돌출되어 있다. 본 실시예에서, 상기 2개의 스테이지 중 아래쪽 스테이지가 위쪽 스테이지보다 더 돌출하고 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있는 예시적 실시형태에서와 같이, 지지 돌기(32c)는 지지 돌기의 전체 스탠딩 면 위의 각 지지부(16b)를 덮고 있지 않고, 단지 상기 스탠딩 면에서부터 시작하여 각 지지부(16b) 내로 형성되어 있는 구멍(32)과 체결하고 있다. 본 실시예에서, 구멍(34)은 지지 돌기(32c)의 경사도에 따라 형성되어서, 완전히 조립된 상태에서 각 스테이지에서 지지 돌기(32c)는 상기 구멍(34)의 표면과 수평을 이룬다. 시스템(S3)의 안내판(13, 14)에서도, 모든 지지부(16a, 16b)의 높이는 동일하고, 지지 요소(20, 21)의 지지 돌기(32c)는 상기 안내판(13, 14)의 지지부(16b)의 스탠딩 면의 일부만을 커버한다.
도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는, 시스템(S4)으로 구성되어 있는 고정 장치(1)에서, 지지 요소(20, 21)의 각 지지 돌기(32d)는, 완전히 조립된 상태에서, 침목(3)의 채널(R)을 메우도록 지지 요소(20, 21)의 아랫면 위에 몰딩되어 있다. 지지 돌기(32d)는 지지면(23)의 하부 에지로부터 돌출되어 있고, 각 지지 요소(20, 21)의 폭부(B) 전체 위쪽에 연장하고 있다. 본 실시예에서, 레일 방향으로 종방향(L)에 횡단하는 방향으로 측정한 깊이(T)의 크기는, 모든 실시예에서, 지지 돌기(32d)가 지지 요소의 인접면(22)을 지지 요소 폭(B)의 약 50% 이상 지나쳐 돌출하도록 되어 있다. 이에 따라, 위에서 바라보았을 때에 삼각형인 스탠딩 면이 형성되고, 스탠딩 면 위에는 시스템(S4)의 각 안내판(13, 14)이 하나 이상의 지지부(16b)를 구비하며 서 있다. 이에 따라 각 실시예에서 지지 돌기(32d)는 연계되는 안내판(13, 14)의 일부분 아래까지만 이르게 된다. 그러나, 동시에 지지 돌기(32d)가 채널(R) 내에 안착하기 때문에, 각 지지 요소(20, 21)는 안내판(13, 14)에 의해 견고하게 고정될 뿐만 아니라, 여전히 채널(R) 내에 안내되어 있다. 그 결과, 상기 지지 요소(20, 21)가 올바른 조립 위치에서 최대한 안전하게 고정되게 된다.
각 안내판(13, 14)과 이 안내판과 연계되어 있는 정지부(4, 5)의 각 정지면(6, 7) 사이에 존재하는 공간을 신뢰성 있게 채우기 위해, 모든 실시예에서 당해 정지부(4, 5)와 각 안내판(13, 14) 사이에 배치되어 있는 지지 요소(20, 21)는 레일(2)을 따라 이동될 수 있다. 이를 위해, 각 지지 요소(20, 21)가 각 안내판(13, 14)에 형상 끼워맞춤 연결되어 있는 영역에서 자기-잠금이 분리되고, 당해 지지 요소(20, 21)가 이동될 수 있도록, 상기 고정 기판(U)에 대해 각 안내판(13, 14)을 지탱하는 나사(18, 19)가 충분히 멀리 분리된다. 상기 지지 요소가 형상-끼워맞춤 방식으로 상기 정지부(4, 5)의 각 정지면(6, 7)과 각 안내판(13, 14)의 상기 정지면(25) 사이의 양 측면에 안착하자마자, 각 텐션클램프(17a, 17b)가 소정의 유지력을 레일 기부(2a) 위에 가할 때까지 각 체결 나사(18, 19)가 다시 조여지고, 이와 관련하여 각 지지 요소(20, 21)와 각 안내판(13, 14) 사이에 자기-잠금이 형성된다.
1 레일(2) 고정 장치
2 레일(rail)
2a 레일 기부(rail foot)
3 침목(sleeper)
4, 5 정지부(stop)
6, 7 정지면(stop surface)
8 수용구(receptacle)
9 중간판(intermediate plate)
10 베이스판(base plate)
11 중간층(intermediate layer)
12 레일 기부(rail foot)
13, 14 안내판(guide plate)
15 안내판의 지지면
16a, 16b 안내판(13, 14)의 지지부
17a, 17b 텐션클램프(tensioning clamp)
18, 19 나사(screw)
20, 21 지지 요소(support element)
22 지지 요소(20, 21)의 인접면
23 지지 요소(20, 21)의 지지면
24 지지 요소(20, 21)의 자유 상단부
25 안내판(13, 14)의 인접면
26, 27 오목부(depression)
28, 29 돌출부(projection)
30 하중부(load portion)
31 마킹(marking)
32a-32d 지지 돌기(support lug)
33 구멍(aperture)
34 구멍(aperture)
B 지지 요소(20, 21)의 폭
D 지지 돌기(32a) 두께
FL 축력(longitudinal force)
FQ 횡력(transverse force)
FV 수직력(vertical force)
K 그루브(groove)
L 종방향(longitudinal direction)
R 채널(channel)
T 지지 돌기(32b, 32c, 32d)의 깊이
U 고정 기판(fixed substrate)

Claims (16)

  1. 기판(U) 위에 레일(2)을 고정하는 시스템으로,
    - 기판(U)과 연계되는 스탠딩 면을 구비하고, 상기 레일(2)을 측방향으로 안내하는 안내판(13, 14)을 구비하고,
    - 조립된 상태에서, 레일(2)로부터 원격된 측면에서 정지부(4, 5)에 대해 상기 안내판(13, 14)을 지지하도록 제공되며, 그 목적을 위해 안내판(13, 14)과 연계되는 인접면(22)과 상기 정지부(4, 5)와 연계되는 지지면(23)이 있는 지지 요소(20, 21)를 구비하고,
    - 상기 레일(2)의 기부 위에 탄성 유지력을 가하는 적어도 하나의 스프링 암을 구비하고, 상기 안내판(13, 14) 위에서 지지되도록 제공되는 스프링 요소(17a, 17b)를 구비하며,
    - 상기 스프링 요소(17a, 17b)를 텐셔닝하는 텐셔닝 수단(18, 19)을 구비하는, 레일 고정 시스템에 있어서,
    상기 지지 요소(20, 21)는 조립된 상태에서 기판 위에서 지지되는 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)를 구비하되, 안내판(13, 14)과 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)가 중첩되는 영역에서 안내판(13, 14)이 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)에 의해 기판(U) 위에서 지지되도록, 상기 지지 돌기가 안내판(13, 14)의 스탠딩 면 아래에 이르도록 제공되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 지지 요소(20, 21)가 지지되는 정지부(4, 5)를 형성하는 정지부 견부가 형성되어 있는 침목(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 침목(3) 내에 지지 요소(20, 21)의 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)가 안착하는 채널(R)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 안내판(13, 14)은, 상기 지지 요소(20, 21)와 연계되는 측부 영역에, 상기 지지 요소(20, 21)의 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)와 체결하는 구멍(33, 34)을 구비하는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 구멍(34)은 스테이지-유사 방식으로 서로에 대해 오프셋되어 있으며, 레일(2)의 종방향 연장부(L)를 가로지르는 방향에서 측정한 깊이(T)가 서로 다른 적어도 두 부분을 구비하고, 지지 요소(20, 21)의 지지부(32a, 32b, 32c, 32d) 형상은 지지 요소가 형상-끼워맞춤 방식으로 상기 구멍(34)의 돌기 표면과 인접하도록 하는 형상인 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구멍(34)의 최심부는 상기 기판(U)과 연계되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 인접면(22)과 상기 지지 요소(20, 21)의 지지면(23)은 예각(α1)을 형성하는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 지지 요소(20, 21)와 안내판(13, 14)을 형상-끼워맞춤 방식으로 결합하기 위해, 상기 지지 요소(20, 21)와 안내판(13, 14) 위에 서로 대응하는 형상의 요소들(26 내지 29)이 구현되어 있는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 형상 요소들(26 내지 29)이, 상기 지지 요소(20, 21)와 연계되는 안내판(13, 14)의 인접면(25)과, 상기 안내판(13, 14)과 연계되는 상기 지지 요소(20, 21)의 인접면(22) 위에 구현되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 형상 요소들(26 내지 29)이, 돌출형 리브와, 이에 대응하는 형상의 구멍인 오목부로 구현되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 형상 요소들(26 내지 29)은 상기 안내판(13, 14)의 스탠딩 면과 실질적으로 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형상 요소들(26 내지 29)은 상기 안내판(13, 14)의 스탠딩 면과 실질적으로 직교하며 연장하는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  13. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 조립된 상태에서 상기 지지 요소(20, 21)의 자유 상단부 위에 안착하는 하중부가 상기 안내판(13, 14) 위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 조립된 상태에서 상기 안내판(13, 14)의 하중부(30)에 의해 덮여 있는 영역에, 형상-끼워맞춤 방식으로 지지 요소(20, 21)의 자유 상단부 위를 연결하는 형상 요소들(26 내지 29)이 구현되어 있는 것을 특징으로 하는 레일 고정 시스템.
  15. 기판(U) 위에 레일(2)을 고정하는 고정 장치로,
    - 기판(U) 위에 스탠딩 면으로 서 있고, 상기 레일(2)을 측방향으로 안내하는 안내판(13, 14)을 구비하고,
    - 정지부(4, 5) 위에서 지지면(23)에 의해 지지되고, 상기 안내판(13, 14)의 인접면(25)과 대응하는 인접면(22)에 의해 안내판과 인접하는 지지 요소(20, 21)를 구비하고,
    - 적어도 하나의 스프링 암으로 상기 레일(2)의 기부(2a) 위에 탄성 유지력을 가하고, 상기 안내판(13, 14) 위에 지지되는 스프링 요소(17a, 17b)를 구비하며,
    - 상기 스프링 요소(17a, 17b)를 상기 안내판(13, 14)에 대해 지탱하는 텐셔닝 수단(18, 19)을 구비하는, 레일 고정 장치에 있어서,
    상기 지지 요소(20, 21)는 기판(U) 위에서 지지되는 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)를 구비하되, 안내판(13, 14)과 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)가 중첩되는 영역에서 안내판(13, 14)이 지지 돌기(32a, 32b, 32c, 32d)에 의해 기판(U) 위에서 지지되도록, 상기 지지 돌기가 안내판(13, 14)의 스탠딩 면 아래에 이르도록 제공되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기판(U)은 지지 요소(20, 21)가 지지되는 정지부(4, 5)를 형성하는 정지부 견부가 형성되어 있는 침목(3)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 레일 고정 장치.


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