KR940008010B1 - 철도 선로용 전기 절연장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

철도 선로용 전기 절연장치

제 1 도는 본 발명에 따른 절연장치가 철도 레일과 콘크리트 침목 사이에 배치된채 상기 레일이 그 침목에 고정되어 이루어진 조립체의 일부분의 단부도.

제 2 도는 제 1 도에 도시된 조립체의 평면도.

제 3 도는 제 1 도에 도시된 조립체의 측면도.

제 4 도는 제 1 도에 도시된 절연장치의 일부분을 형성하는 패드의 저면도.

제5 및 6도는 제 4 도에서 각각 화살표 V-V 및 VI-VI를 따라 취한 패드 일부분의 단면도.

제 7 도는 제 6 도에 일부분의 확대도.

제 8 도는 제 1 도에 도시된 절연장치의 다른부분의 측면도.

제 9 도는 제 8 도에 도시된 부분의 평면도.

제10도는 절연장치의 사시도.

제11도는 제 1 도에 도시된 조립체의 개조예를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘크리트 침묵 1A : 요홈부

2 : 패드 2A : 돌기

3 : 레일 3A : 기 부

4 : 고정부재 5 : 클립

6 : 전기 절연부재 6A : 직립부분

6B : 돌출부 6D, 6E : 연장부분

6F : 홈

본 발명은, 레일을 지지하는 토대(기초)로부터 그 레일을 전기 절연시키기 위해 레일의 기부의 아래와 옆에 설치되어 철도 서로에 사용되는 전기 절연장치에 관한 것이다.

영국 특허 명세서 제967,329호에, 철도 레일의 기부의 플렌지를 2개의 채널부재들내에 배치하는 것이 개시되어 있고, 그 채널부재들 각각의, 상기 레일의 플렌지가 놓이는 패드부분과, 레일의 플렌지를 위치결정 시키고 콘크리트 침목의 요홈부(이 안에 채널부재들이 삽입된다.)의 측벽들로부터 그 플렌지를 전기 절연시키기 위해 상기 패드부분으로부터 상방으로 연장하는 2개의 직립측벽부분들로 구성되는, 탄력적인 전기 절연성 재료로 형성되는 단일의 성형물로 이루어져 있다. 그 패드부분들이 통과하는 열차로부터 침목으로 전달되는 수직 충격력을 허용가능한 수준으로 유지하도록 충분하게 유연하고, 탄력적이며 변경가능한 경우에는, 그 패드부분들과 동일한 재료로 형성되어 있는 측벽부분들이 레일 플렌지의 가장자리에 의해 그 부분들에 가해지는 측방향 힘에 대해 만족스럽게 저항할 수 없고, 따라서 레일이 열차의 주행시 측방으로 너무 많이 움직이고 채널부재들이 너무 많이 쓸려서 벗겨지게 될 수 있다.

영국 특허 명세서 제2,114,635A호는, 레일이 놓이는 패드부분과 그 패드부분으로부터 상방으로 연장하고 금속제 보강 봉들이 길이방향으로 삽입되고 상기 패드부분과 동일 재료로 형성된 직립 측벽부분들로 구성되는, 탄력적인 전기 절연성 재료로 만들어진 단일 성형물로 이루어진 채널부재내에 철도 레일의 기부의 플렌지를 배치하는 것을 개시하고 있다. 상기 금속제 보강 봉들은 상기 영국 특허 명세서 제967,329호의 채널부재들의 전술한 단점을 극복하기 위한 것이지만, 그러한 봉들이 있음으로써 채널부재의 제조비용과 제조상의 난점이 증가된다.

영국 특허 명세서 제1,427,974호는, "예를들어 페놀수지 또는 폴리우레탄과 같은 적당한 열경화성 또는 열가소성 프라스틱류"로 만들어지는 것으로 언급되어 있고 고밀도 폴리에틸렌이 일예로 제시되어 있는 채널부재내에 레일의 플렌지를 배치하는 것을 개시하고 있다. 그 채널부재는 레일 아래에 위치하는 부분과, 그 부분으로부터 상방으로 연장하여 그 레일을 위치결정시키도록 하는 2개의 직립 측벽부분들로 이루어진 것을 볼 수 있다. 측벽부분들 사이에서 상기 레일 아래 부분에는 고무 라이너 또는 패드가 배치되며, 그 라이너 또는 패드는 어떠한 직립부분들도 가지고 있지 않고, "그 패드에 높은 절연성이 요구되지 않기 때문에 물리적 마모에 대해 높은 저항성을 가진다"고 언급되어 있는데, 이것은 그 고무가 채널부재의 것만큼 뻣뻣한 성질을 가지는가 아닌가 하는 것가, 그 라이너 또는 패드의 재료가 철도 레일을 전기 절연시키는 분야에서 통상 전기 절연재료로 불리는 것인가 아닌가하는 것이 그 특허 명세서에 명확하게 기재되어 있지 않더라도, 그 고무 패드 또는 라이너가 채널부재에서 보다 물리적 마모에 대해 더 저항력이 있다는 것을 의미하는 것으로 볼 수 있다. 그러나, 본 발명자들이 알기로는, 그 발명은 채널부재의 상기 레일 아래부분에 덜 뻣뻣하고 더 유연한 고무 라이너 또는 패드가 배치되는 뻣뻣한 채널부재를 제공하도록 개발되었다. 그 라이너 또는 패드가 얇은 경우에는, 수직의 충격력에 대하여 레일에 충분한 완충작용을 제공하지 못하고, 반면에 그 라이너 또는 패드가 두꺼울 경우에는, 콘크리트 침목과 레일 플렌지 하부와의 사이의 재료의 전체 두께가 너무 두껍게 된다. 다시말하면, 이 재료를 수용하기 위해 콘크리트 침목의 상부면에 형성되는 요홈부가 부당하게 깊게 되어 그 침목이 허용될 수 없을 정도로 약화된다.

본 발명의 목적은, 레일의 기부 아래와 그 기부의 양측부에 배치되며, 레일을 지지하는 토대(기초)와 레일 기부의 바닥과의 사이에 과도한 두께의 재료가 배치되지 않고도 레일 기부 아래에 적절한 완충작용을 제공하고, 레일에 의해 가해지는 측방향 스러스트(thrust)에 적절하게 저항하는 강성의 측벽부분들을 가지는 전기 절연장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 철도 레일을 위한 토대상에 설치되며 그 레일이 세워져 놓이는데 적합하고, 레일이 놓이는 제 1 재료로 형성된 사실상 장방향의 패드와, 그 패드에 접속되고 그 패드의 양 가장자리들에 인접한 위치들로부터 상방으로 연장하여 레일의 기부를 위치결정시키도록 하는 전기 절연재료인 제 2 재료로 형성된 2개의 직립부분들로 이루어진 전기 절연장치로서, 상기 패드가 탄력적인 전기 절연성 재료로 만들어지고, 상기 2개의 직립부분들이 보다 뻣뻣한 전기 절연성 재료로 형성되어 있으며, 패드의 면적의 적어도 2/3가 그의 위 또는 아래에 보다 뻣뻣한 물질을 가지지 않게되는 전기 절연장치가 제공된다.

바람직하게는 패드 면적의 적어도 75%, 더 바람직하게는 적어도 80%가 그의 위 또는 아래에 보다 뻣뻣한 물질을 가지지 않는 것이 좋다.

제 2 재료가 제 1 재료보다 뻣뻣하다고 한 것은, 그 재료가 더 단단하고 압축력을 받게 될 때 그의 두께가 감소하는 경향이 적다는 것을 의미하며, 다시말해, 제 2 재료가 더 경직된 것을 말한다.

상기 직립부분들을 패드의 상기 양 가장자리들을 따라 연장하는 제1 및 제 2 의 긴 전기 절연부재들상에 제공되어 있는 것이 바람직하고, 그 부재들중 어느것도, 다른 부재쪽으로 패드를 가로지르는 거리의 절반만큼 연장하는 부분을 가지지 않는 것이 바람직하다.

각 부재는 패드 위에서 연장하는 부분을 가지지 않고, 패드의 인접 가장자리부분 아래에서만 연장하고 그 곳에서 그 패드에 부착되는 적어도 일부분을 가질 수 있다. 예를들어, 각 부재는 그의 양 단부들에 제1 및 제 2 돌출부들을 가질 수 있고, 그 돌출부들 각각은 패드를 가로지르는 거리의 절반보다 적게 그 패드의 모서리 아래에서만 연장한다.

각 직립부분은 150㎜ 이상의 길이를 가지는 것이 바람직하고, 적어도 200㎜의 길이를 가지는 것이 더 바람직하다.

뻣뻣한 물질의 상기 2개의 직립부분들은, 패드와 그 부분들이 별도로 제조된후 접착제에 의해 또는 가열에 의해 패드에 접합될 수 있다. 이와 다르게는, 패드와 상기 부분들이 결합딘채 금형으로부터 배출되도록 단일의 성형 작업으로 형성될 수도 있으며, 또 다르게는, 상기 부분들이 예를들어, 하나의 부재의 돌기들을 다른 부재의 홈들안으로 연장시킴에 의해 패드에 기계적으로 부착될 수도 있다. 이런 형태의 장치가 첨부도면을 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 그 장치는, 그의 3개의부분들중 하나 또는 2개가 허용될 수 없게 마모되거나 또는 다른 방식으로 손상되었으나 다른부분(들)은 만족한 상태에 있는 경우, 장치 전체를 교체하지 않고 그 불만족스러운 부분(들)만이 교체될 수 있는 이점을 가진다.

본 발명에 따른 실시예를 첨부 도면들을 참조하여 이하 상세히 설명한다.

도면들에, 패드(2)를 수용하는 요홈부(1A)가 침목을 가로질러 연장하도록 형성되어 있는 콘크리트제 철도 침목(1)이 도시되어 있다. 상기 패드(2)가 상기 요홈부의 바닥(1B)에 상에 놓이며, 그 패드위에, 플렌지가 형성된 기부를 가진 철도 레일(3)이 놓인다. 그 레일의 기부의 플렌지가 번호(3A)로 표시되어 있다. 패드(2)는 유연하고 탄력성이며 전기 절연성의 탄성체 재료, 즉, 천연고무 또는 합성고무, 예를들어 폴리에테르/폴리아미드 공중합체 또는 폴리에스터로 만들어진다. 그 패드는 서로 엇갈려 있는 열들의 돌기들(2A)을 가지고 있는 평평한 장방형 판(2H)으로 이루어져 있다. 상기 돌기는 평면으로 볼때 원형이고, 상기 판과 일체로 형성되어 있으며, 그 판(2H)의 가장자리에 가까운 스트립들(2B)에서는 제외하고 그 판의 상부면 및 하부면으로부터 각각 상방 및 하방으로 돌출하여 있다. 그 돌기들의 열들이 제 4 도에서 수직으로 되어 있고 19개가 있다. 그 돌기들(2A)의 열들중 하나 걸려서 각 열의 각 단부에는, 평면으로 볼때 다소 타원형인 큰 돌기들(2C)이 배치되어 있다. 판(2H)의 하면으로부터 돌출하는 각 돌기(2A) 또는 (2C)는 그 판의 상부면으로부터 돌출하는 다른 돌기(2A) 또는 (2C)의 정반대쪽에 있다. 그 판의 각 모서리부분에는 그의 하부면에만, 하나의 큰 돌기(2D)가 배치되어 있고, 그 돌기(2D)는 판의 상부면에 있는 3개의 돌기들(2A)의 반대쪽에 위치한다. 이 돌기(2D)와 인접돌기(2A)로부터 2개의 스피곳트(spigot)(2E)가 돌출하여 있다. 제 7 도는, 돌기들(2A)의 정상부(2F)가 볼록하게 둥글고 그 돌기들(2A)의 저부들은 인접 돌기들 사이에 둥근 요면(凹面)(2G)을 제공하도록 둥글게 된 것을 나타내고 있다.

가단 주철(malleable cast iron)로 된 2개의 동일한 고정부재들(4)이 침목에 삽입되어 있고, 그 고정부재들에 2개의 동일한 클립들(5)이 수용된다. 그 클립들은 레일 기부의 플렌저(3A)의 측부들의 상부 표면에 지탱되며, 소위 " e-클립"이다. 도면에는 하나의 고정부재(4)와 하나의 클립(5)만이 도시되어 있다. 그 고정부재들과 콘크리트 사이 및/또는 클립들과 고정부재들 사이(도시된 예에서와 같이 클립들과 레일 사이에 전기 절연이 제공되지 않은 경우)에 전기 절연이 제공되어야 한다. 도시된 예에서, 그 전기 절연은 각 고정 부재상에 에폭시 수지의 피복물 형태로 제공된다.

패드의 재료보다 덜 유연하고 더 단단하며 뻣뻣한 전기 절연 재료로 만들어진 2개의 동일한 기 전기 절연부재들(6)(이 부재들은 예를들어 폴리아미드, 나일론 66 또는 고밀도 폴리에틸렌으로 되어 있다)이 패드에 부착된다. 이들 부재(6)는 제1-3도와 제8-10도에 도시된 것과 같은 것, 또는 그와 유사하지만 제11도에 도시된 개조형태를 가지는 것중 어느 하나이다. 각 경우, 그 부재(6)는, 패드의 대향하는 가장자리들(2K)중 하나에 인접한 위치로부터 상방으로 연장하는 직립부분(6A)을 가지고 있다. 그 직립부분들(6A)은 침목의 요홈부(1A)의 경계를 이루는 경사표면들(1C)과 접촉하고, 그리하여 그 직립부분들(6A)이 레일을 위치결정시키며, 즉 그 레일이 좌측 또는 우측(제 1 도에서)으로 작은 거리 이상으로 움직이는 것을 방지한다. 각 직립부분(6A)의 길이가 패드(2)의 길이와 대략 동일하고 그 패드의 길이는 침묵의 상부의 폭과 대략 동일하기 때문에, 각 직립부분(6A)의 길이는 대개 150㎜ 이상, 통상적으로 200㎜이상이다(도시된 예에서는 212㎜). 따라서, 고정부재(4)와 약간 유사한 고정부재들에 수용되는 e-클립들과 함께 콘크리트 침목에 종래 사용되어 왔던 L자형 단면의 매우 짧은 절연재들에 의해 제공되는 것보다 큰 침목의 스큐잉(skewing)에 대한 저항이 제공된다. 상기 종래의 절연재들은 고정부재들의 양 측부들에서 수직 가지부들로 부터 돌출하는 돌출부들을 가지고 있고, 그 돌출부들 사이에서 그 절연재들이 고정부재들에 접촉하여 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 패드의 특성에 기인하여 레일이 1㎜ 만큼 또는 그 이상 수직으로 움직이는 것에 의해 야기되는 마멸과 측방향 스러스트에 저항하는 넓은 절연재료 면적이 제공된다. 직립부분들(6A)이 표면(1C)에 지탱되고 고정부재들(4)에는 지탱되지 않는다는 것은, 절연부재(6)를 설계하는데 있어서 고정부재들(4)의 칫수와 위치에 대한 공사가 고려되지 않아도 된다는 것을 의미한다.

각 부재(6)는 직립부분(6A)의 양 단부로부터 연장하는 2개의 측방향 돌출부들(6B)을 가지고 있다. 이들 돌출부는 패드의 4개의 모서리들 아래에 배치되고, 침목의 요홈부(1A)의 바닥(1B)에 형성된 4개의 홈들(1K)을 사실상 충만시키도록 그 홈들내에 위치한다. 돌출부들(6B)을 관통하여 형성된 구멍들(6C)은 패드의 스피곳트롤(2E)을 수용하고, 그리하여 2개의 부재(6)가 패드(2)에 부착한 다음, 이 절연장치가 현장으로 인도한다. 패드의 각 모서리의 스피곳트의 갯수는 단지 하나일 수도 있고 또는 2개 이상일 수도 있으며, 부재(6)의 구멍들도 그에 상응하는 갯수일 수 있다. 물론, 반대로, 그 스피곳트들이 부재(6)에 형성되고 구멍들이 패드에 형성될 수도 있다.

도시된 예에서 돌출부(6B)의 길이(제 9 도에서 수직으로 측정한)는 판(2H)의 폭(제 4 도에서 수직으로 측정한)의 절반보다 훨씬 작고, 실제로는 그 폭의 1/4보다 크지 않으며, 돌출부(6B)의 폭은 더 작아서, 패드(2)의 전체 면적의 2/3보다 훨씬 많은 면적, 실제로는 약 85%가 그의 아래에 뻣뻣한 재료를 가지지 않도록 되어 있다. 패드 상부면의 전체 면적에는 뻣뻣한 물질을 전혀 가지지 않는다. 제 4 도에, 패드(2)에 부착된 때의 부재들(6)중 하나의 위치가 점선으로 도시되어 있다.

레일이 요홈부(1a)내로 하강될 때 직립부분(6A)의 상부에 레일이 걸릴 가능성을 감소시키기 위해, 그 부분(6a)은 제1, 2 및 8-10도에 도시된 것과 같은 측방으로 연장하는 수평돌출부(6E), 또는 제11도에 도시된 바와같이 수평에 대하여 약 45°만큼 경사지고 침목의 경사표면(1D)에 인접하는 연장부(6D)를 가지고 있다. 상기 수평 돌출부(6E)는 인접한 고정부재(4)의 일부분을 수용하도록 형성된 홈(6F)을 가지고 있고, 침목의 상부면의 홈을 사실상 충만시키도록 그 홈내에 배치된다. 2개의 부재들(6)의 돌출부들(6E) 또는 연장부들(6D)은 서로로부터 먼쪽으로 돌출하고, 직립부분(6A)의 전체 길이에 걸쳐 계속된다. 도면에는 도시되지 않았지만, 필요한 경우, 침목의 밑면이 수평일 때 침목의 요홈부(1A)의 바닥(1B)을 수평에 대하여 경사지게 함에 의해 레일이 경사지게 할 수 있다.

침목의 요홈부(1A)의 바닥(1B)에 형성된 2개의 떨어져 있는 홈들내에 배치되는 2개의 떨어져 있는 돌출부들(6B) 대신에, 침목이 덜 강하게 될지라도 부재(6)와 패드(2)의 대략 전체길이에 걸쳐 연장하고 침목의 요홈부의 바닥(1B)의 단일 홈내에 배치되는 단일의 돌출부로 할 수도 있다. 그러한 구조에서, 필요한 경우, 레일을 위치결정시키기 위해 상기 단일의 돌출부로부터, 즉 패드이 가장자리에 가까운 위치들, 예를들어 패드의 각 단부에 가까운 위치로부터 상방으로 연장하는 2개 이상의 떨어져 있는 직립부분들이 제공될 수 있다. 또 다르게는, 패드 아래에 위치하는 부분과, 패드의 가장자리에 인접한 위치로 부터 직립하는 부분과, 전술한 연장부(6D)와 같이 경사지거나 또는 전술한 돌출부(6E)와 같이 수평인 부분으로 각각 이루어진 단단한 전기 절연성 재료의 4개의부재들을 패드의 4개의 모서리 부분들에 부착하는 것도 가능하다.

물론, 침목(1)의 타단부에 있는 부분들 (2) - (6)의 조립체도 전술한 것과 동일하고, 본 발명은, 레일(3)을 위한 토대가 침목이 아니고 철도 선로를 따라 연장하는 콘크리트제의 연속적인 슬래브이거나, 또는 하나의 레일을 수용하고, 다른 레일을 수용하는 다른 블록에 연결구에 의해 연결되는 콘크리트 블록인 경우에도 적용될 수 있다.

Claims (9)

1. 레일(3)이 놓이는 탄력적이고 전기 전도성인 제 1 재료로 만들어진 사실상 장방형의 패드(2)와, 그 패드(2)에 접속되고 그 패드의 대향하는 두개의 가장자리들(2K)에 인접한 위치들로부터 상방으로 연장하여 레일(3)의 기부(3A)를 위치결정시키도록 하는 상기 재료보다 뻣뻣한 전기 절연성 재료인 제 2 재료로 만들어진 2개의 직립부분들(6A)로 이루어지고, 패드 면적의 적어도 2/3가 그의 위 또는 아래에 상기 뻣뻣한 재료를 가지기 않게 되어 있으며, 철도 레일(3)을 위한 침목(1)상에 설치되며 그 레일(3)이 세워져 놓이는데 적합한 전기 절연장치에 있어서, 각 직립부분(6A)의 상단부에, 측방으로 연장하는 부분(6D) 또는 (6E)이 접속되어 있고, 2개의 상기 측방 연장부분들(6D) 또는 (6E)이 서로에 대해 먼쪽으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 철도 선로용 전기 절연장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 직립부분들(6A)이, 패드(2)의 상기 두개의 가장자리들(2K)을 따라 연장하는 제1 및 제 2 의 긴 전기 절연부재들(6)에 제공되어 있고, 그 절연부재들(6)중 어느 것도, 다른 부재쪽으로 패드를 가로지르는 거리의 절반만큼 연장하는 부분을 가지지 않는 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.
3. 제 2 항에 있어서, 각 부재(6)가, 패드(2)의 인접 가장자리부분 아래에서만 연장하고 그곳에서 패드(2)에 부착되는 적어도 하나의 부분(6B)을 가지며, 각 부재(6)가 패드(2)의 위에서 연장하는 부분을 가지지 않는 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.
4. 제 3 항에 있어서, 각 부재(6)가 각 단부에, 패드를 가로지르는 거리의 절반보다 적게 패드의 모서리부분 아래에서만 연장하는 돌출부(6B)을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 직립부분들(6A)이 150㎜ 이상의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.
6. 제 5 항에 있어서, 패드(2)의 각 모서리부분에서, 적어도 하나의 스피곳트(2E)가 패드의 하부면으로부터 하방으로, 상기 부재들(6)중 하나의 돌출부들(6B)중 하나에 형성된 구멍(6C)내로 돌출하여 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.
7. 제 1 항에 있어서, 각 측방 연장부분(6D) 또는 (6E)이 클립 고정부재(4)의 일부분을 수용하는 홈(6F)을 가진 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.
8. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항, 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 각 측방 연장부분(6D)이, 패드가 평평한 수평면상에 위치할 때 수평에 대하여 약 45°만큼 경사진 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.
9. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항, 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 패드(2)가 그의 상부 표면으로부터 상방으로 연장하는 다수의 돌기들(2A)과, 그 돌기들의 정반대쪽에 위치하고 패드의 하부면으로부터 하방으로 연장하는 다수의 돌기들(2A)을 가진 것을 특징으로 하는 전기 절연장치.

Images