MXPA06014715A - Espiga de anclaje de riel. - Google Patents

Abstract

Se describe un sujetador mejorado para unir metal a madera. El sujetador es particularmente adecuado para usarse como una espiga de ferrocarril para unir un riel de metal a una conexion de madera. La espiga mejorada esta adaptada para instalarse ya sea dirigiendo o atornillando la espiga en la conexion. Una pluralidad de estrias se adapta para acoplarse con la conexion, evitando asi el aflojamiento de la espiga. La espiga se puede utilizar con o sin una protuberancia metalica o brida para asegurar un riel metalico a una conexion de madera.

Description

ESPIGA PE ANCLAJE DE RIEL Cam po de la Invención Esta invención se relaciona con sujetadores para unir metal con madera, y en particular con una espiga de ferrocarril mejorada para sujetar un riel metálico a una conexión de madera.

Antecedentes de la Invención En la construcción de vías para trenes, es común proporcionar un riel o rieles apoyados en conexiones transversales fabricadas de madera. Comúnmente, los rieles se fabrican de un metal tal como acero, y generalmente se proporcionan con aletas para montaje. Las aletas para montaje se acoplan para descansar sobre placas de soporte metálico, mejor conocidas como placas de conexión o bridas. Las bridas a su vez, descansan sobre las conexiones de madera. Es común el uso de espigas (es decir, espigas de corte) para asegurar rieles a conexiones. En el caso usual, se inserta una espiga en una abertura o cavidad en la brida y la tija de la espiga se dirige a la conexión. Generalmente, la cabeza de la espiga se acopla para engancharse con la aleta del riel, con lo que se asegura el riel a la conexión. Alternativamente, la brida se puede equipar con un broche metálico o protuberancia que se engancha a la aleta del riel, y la cabeza de la espiga se acopla para engancharse con la brida para asegurar el riel a la conexión. Tras estar en servicio por un corto periodo de tiempo, la espiga ordinaria se afloja de la conexión con frecuencia, debido a la acción de trabajo que ocurre conforme el riel se desvía bajo la carga de los trenes y debido a la expansión y contracción de las fibras de madera de la conexión debido a los cambios en temperatura, humedad y otros cambios ambientales. Tal aflojamiento de la espiga puede necesitar el reemplazo de la espiga u otras partes del ensamblaje de la vía. Los intentos de asegurar o anclar una espiga con el uso de tijas con rebaba, con proyecciones extendidas, dentadas o características ásperas similares, adaptadas para engancharse con las conexiones de madera, han resultado insatisfactorios. Tales espigas pueden ser difíciles de dirigir a una conexión con el uso de métodos automáticos o manuales de direccionamiento de espiga por impacto. La característica áspera puede carcomer o arrancar las fibras de madera de la conexión durante la instalación, con lo que se daña la conexión. Además, luego de que tales espigas han trabajado por un tiempo considerable, tienden a trabajar en el agujero establecido en la conexión por la tija de la espiga. El trabajo de la espiga actúa para agrandar el agujero que rodea la tija y para dañar las fibras de madera que se encuentran alrededor, lo que ocasiona que la espiga se afloje a lo largo del tiempo. Ei agujero agrandado también puede permitir la entrada de agua y otros químicos al agujero que rodea la tija de la espiga, con lo que se debilita aún más la espiga o las fibras de madera que la rodean. Remover la espiga usualmente ocasiona mayor daño a la conexión; por lo tanto, remover la espiga con frecuencia requiere del reemplazo de toda la conexión para asegurar que la espiga de reemplazo ancle el riel a la conexión con suficiente fuerza de sujeción.

Las espigas se han acoplado con tijas de rosca que se pueden atornillar a la conexión de madera. Sin embargo, tales espigas son difíciles de instalar con el uso de métodos manuales o automáticos de direccionamiento por impacto. Además, tales espigas por lo general requieren de un agujero previamente taladrado en la conexión para facilitar la instalación con el uso de métodos de direccionamiento de espiga por rotación. Las espigas de rosca también se aflojan bajo la carga de los trenes. En un intento por reducir el trabajo de las espigas bajo carga, se han realizado intentos de equipar espigas con lengüetas o tijas de forma única, adaptadas para engancharse con la cavidad de una brida, con lo que se asegura la espiga en un enganche con la brida, con lo que se reduce la tendencia de la espiga a aflojarse y dañar la conexión. Sin embargo, tales espigas son extremadamente difíciles de instalar con el uso de métodos de direccionamiento de espiga por impacto. Además, por lo general tales espigas se pueden utilizar únicamente en conjunto con una brida, y son extremadamente difíciles de remover una vez aseguradas por un enganche con la brida. La técnica se encuentra continuamente en busca de espigas mejoradas, adecuadas para asegurar un riel metálico a una conexión de madera. En particular, la técnica continúa su búsqueda por espigas que muestren una tendencia reducida al trabajo bajo la carga de los trenes, por espigas que se puedan remover y reinstalar sin la necesidad de reemplazar la conexión, y por espigas con la capacidad para instalarse con el uso de métodos automáticos de direccionamiento de espiga.

Breve Descripción de la Invención Esta invención se relaciona en general a un sujetador mejorado para unir metal a madera. Más específicamente, en un aspecto, la invención tiene una espiga de ferrocarril mejorada para unir un riel metálico a una conexión de madera. La espiga mejorada es adecuada para utilizarse con métodos de direccionamiento de espiga automáticos, y se encuentra adaptada para engancharse con la conexión de madera para prevenir o reducir el aflojamiento de la espiga debido al trabajo bajo la carga de un tren, o debido a la expansión o contracción de las fibras de madera en respuesta a las condiciones ambientales cambiantes. La espiga mejorada se proporciona con una cabeza con una aleta, un poste metálico que se extiende axialmente de la aleta, al menos una estría que se extiende axialmente del poste, y una tija de rosca que se extiende axialmente de las estrías a una punta cónica. En una modalidad alternativa, la espiga se proporciona con una cabeza que tiene primera y segunda aletas donde la cabeza puede también incluir una porción espaciadora entre la primera y segunda aletas. En esta modalidad alternativa, el poste se extiende axialmente desde la segunda aleta. Las estrías se encuentran adaptadas para engancharse con madera para asegurar que la espiga se enganche con la conexión, con lo que se previene que la espiga se afloje debido a las cargas mecánicas impuestas por los trenes o debido a la influencia de los elementos. En una modalidad, la cabeza de la espiga comprende una herramienta de proyección generalmente poligonal que se extiende axialmente desde la aleta en el lado opuesto a la tija de rosca, o en la modalidad que tiene pri mera y segunda aletas, se extiende axialmente desde la primera aleta en el lado opuesto a la porción espaciadora. La, herramienta de agarre se encuentra adaptada para engancharse con una llave de aj uste para permitir el direccionamiento por rotación de la espiga en la conexión o permitir remover la espiga con el uso de un movimiento de rotación impartido a la herramienta de agarre. En una variación de esta modalidad , la cabeza de la espiga se adapta para util izarse con métodos de direccionamiento de espiga por impacto. La cabeza de la espiga es preferiblemente hemisférica o en forma de domo y se encuentra adaptada para utilizarse con métodos automáticos o manuales de direccionamiento de espiga por impacto. Preferiblemente, la cabeza hemisférica se adapta para deformarse ligeramente bajo el díreccionamiento por impacto , con lo q ue se previene el daño a la herramienta de agarre. En otra modalidad, las roscas se acoplan para facilitar el direccionamiento de la espiga en la conexión de madera con el uso de métodos de di reccionamiento de espiga por rotación o impacto , y para permitir remover fácilmente la espiga con el uso de métodos de extracción de espiga por rotación . En otra modalidad , l a tija de rosca tiene un diámetro externo que se ahusa grad ualmente hasta un punto en la punta ahusada de la espiga. Las roscas se pueden extender hasta la punta ahusada. En una variación preferible de esta modalidad , la tija de rosca se acopla para permitir el direccionamiento de la espiga en la conexión con el uso de un método de direccionam íento por impacto, y para permitir la fácil extracción de la espiga con el uso de una llave de ajuste u otro método de extracción de espiga por rotación. Las roscas se acoplan para ocasionar la rotación de la espiga en la conexión durante la instalación con el uso de métodos automáticos o manuales de direccionamiento de espiga por impacto. Las roscas se adaptan preferiblemente para atornillar la rosca de la espiga en la conexión de madera cuando se aplica una fuerza a la cabeza de la espiga, generalmente en dirección de la punta de la espiga. En una modalidad de la espiga de anclaje de riel, la tija tiene un primer diámetro, y una o más de las roscas helicoidales tienen al menos una discontinuidad donde la discontinuidad tiene un diámetro menor al primer diámetro. Las discontinuidades pueden estar alineadas para crear un canal circunferencial en la tija, o un canal axial en la tija. En una modalidad preferible, la espiga mejorada se utiliza con una placa de conexión metálica o brida para asegurar el riel a la conexión. En esta modalidad, la longitud del poste se debe acoplar para asegurar que las estrías se enganchen al menos parcialmente con la conexión de madera cuando la espiga se dirige en la conexión. La placa de conexión o brida, preferiblemente comprende una protuberancia metálica o un sujetador elástico que se acopla para engancharse con la aleta de riel, con lo que se asegura el riel a la conexión cuando la espiga se dirige en la conexión . En otro aspecto, la ¡nvención cuenta con un ensamblaje de vías de ferrocarril mejorado. El ensamblaje comprende un riel metálico, una conexión de madera, una placa de conexión metálica acoplada para engancharse con el riel, y una espiga mejorada de la presente invención.

La espiga mejorada se dirige en la conexión. La espiga se adapta para ajustar la placa de conexión y el riel, a la conexión. La espiga mejorada comprende una cabeza con una aleta anular, un poste que se extiende axialmente de la aleta, una pluralidad de estrías que se extienden axialmente desde el poste, y una tija que se extiende axialmente de las estrías para formar una punta ahusada. Las estrías se adaptan para enganchar la conexión de madera. El poste tiene una longitud acoplada para asegurar que las estrías se encuentren al menos parcialmente insertadas en la conexión cuando la espiga se utilice para sujetar la placa de conexión y el riel, a la conexión. En todavía otro aspecto, la invención cuenta con un método para utilizar una espiga de ferrocarril mejorada. Se proporciona una espiga mejorada, un riel metálico con una aleta, una conexión de madera y una brida metálica con una cavidad. La espiga mejorada se proporciona con una cabeza con una aleta, un poste metálico que se extiende axialmente de la aleta, una pluralidad de estrías que se extienden axialmente del poste, y una tija de rosca que se extiende de las estrías a una punta ahusada. Las roscas se acoplan para facilitar el díreccionamiento de la espiga en la conexión de madera con el uso de métodos de direccionamiento de espiga por rotación o impacto, y para permitir la fácil extracción de la espiga con el uso de métodos de extracción de espiga por rotación. En una variación preferible de esta modalidad, se utiliza un método automático de direccionamiento de espiga para dirigir la espiga en la conexión, con lo que se asegura un riel metálico a la conexión de madera.

De preferencia, se emplea un método automático de direccionamiento de espiga por impacto. En una modalidad alternativa, se utiliza un aparato de direccionamiento de espiga manual para dirigir la espiga mejorada en ia conexión. Los detalles de una o más modalidades de la invención se muestran en los dibujos anexos y la siguiente descripción. Otras características, objetos, y ventajas de la invención son aparentes a partir de la descripción y dibujos, y de las reivindicaciones.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en perspectiva de una espiga de ajuste de metal a madera que incorpora la presente invención . La Figura 2 es una vista lateral elevada de una espiga que incorpora la presente invención . La Figura 3 es una vista de planta superior de una espiga que incorpora la presente invención . La Figura 4 es una vista fragmentada de sección transversal de la porción de tija de una espiga que incorpora la presente invención. La Figura 5 es una vista axial transversa y fragmentada de una espiga que incorpora la presente invención. La Figura 6 es una vista lateral elevada de una espiga que incorpora la presente invención. La Figura 7 es una vista de planta superior de una espiga que incorpora la presente invención. La Figura 8 es una vista en perspectiva de una espiga de ajuste de metal a madera típica que incorpora la presente invención. La Figura 9 es una vista lateral elevada de una espiga de ajuste de metal a madera típica que incorpora la presente invención. La Figura 1 0 es una vista lateral elevada de una de una espiga de ajuste de metal a madera típica que incorpora la presente invención. La Figura 1 1 es una vista lateral elevada de una espiga de ajuste de metal a madera típica que incorpora la presente invención. S ímbolos de referencia similares en los varios dibujos indican elementos similares.

Descri pción Detallada de la Invención La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de una aplicación típica de ajuste de metal a madera que incorpora la presente invención. La Figu ra 1 il ustra el ajuste de un riel 1 8 metálico a una conexión 9 de madera con el uso de una espiga 1 mejorada de la presente invención . En la modalidad ilustrada, una placa de conexión metálica o brida 1 2 que com prende una protuberancia o sujetador 1 6 elástico , se engancha con la aleta 14 del riel 1 8. U na pluralidad de espigas 1 se insertan en cavidades en la brida 1 2, para asegurar la brida 1 2 y el riel 1 8 a la conexión 9. La Figura 2 i lustra una vista lateral elevada de la espiga mejorada que incorpora la presente invención. La espiga tiene una cabeza 1 0 corr una aleta 1 1 anular, un poste 1 5 que se extiende axialmente de la aleta 1 1 , al menos una estría 1 7 que se extiende axialmente del poste 1 5, una tija 5 que se extiende axialmente de las estrías para formar una punta 8 ahusada, y una pluralidad de roscas 6 generalmente paralelas, helicoidales, e inclinadas que se extienden a lo largo de al menos una porción de la tija, que corren desde las estrías 17 hasta la punta 8. Las roscas tienen una superficie 6b de rosca superior, y una superficie 6a de rosca inferior. La Figura 6 ilustra una vista lateral elevada de una modalidad alternativa de la espiga mejorada. La espiga tiene una cabeza 10 con una primer y segunda aletas anulares, 11a y 11b respectivamente. Las primer y segunda aletas anulares 11a y 11b se encuentran axialmente espaciadas por una porción 18 espaciadora. El diámetro de la segunda aleta 11b anular es preferiblemente mayor al diámetro de la primera aleta 11a anular. Esta modalidad además comprende un poste 15 que se extiende axialmente de la segunda aleta 11b, al menos una estría 17, una tija 5 que se extiende axialmente de las estrías para formar una punta 8 ahusada, y una pluralidad de roscas 6 generalmente paralelas, helicoidales, e inclinadas que se extienden a lo largo de al menos una porción de la tija, que corren desde las estrías 17 hasta la punta 8, las roscas tienen superficies de rosca superior e inferior, 6b y 6a respectivamente. La Figura 7 ilustra una vista de plano superior de la espiga mostrada en la Figura 6. La Figura 9 ¡lustra una vista lateral elevada de una modalidad alternativa de la espiga. La espiga mostrada en la Figura 9 es similar a la espiga mostrada en la Figura 6 (con primer y segunda aletas anulares opcionales 11a y 11b, y una pluralidad de estrías 17). La tija 5 de rosca de la espiga de la Figura 9 tiene un diámetro 20 externo que disminuye a un punto 22. La modalidad mostrada en la Figura 9 es ventajosa porque su uso no requiere de un agujero "piloto" o "prefabricado" previamente taladrado en la conexión de ferrocarril de madera antes dei ajuste de metal a la conexión de madera. En una modalidad de la invención, mostrada en la Figura 2 y en la Figura 3, la cabeza 1 0 comprende una herramienta de agarre de proyección poligonal que se extiende axialmente de la aleta en el lado opuesto a la tija de rosca. En la modalidad mostrada en la Figura 6 y 7, la cabeza 10 también comprende una herramienta de agarre de proyección poligonal (mostrada en las Figura 6, 7 y 10a), que en esta modalidad se extiende axialmente de la primera aleta 1 1 a en el lado opuesto a la porción 1 8 espaciadora. Aunque la forma de la herramienta de agarre no es crítica, generalmente se adapta para engancharse con una llave de ajuste para permitir el direccionamiento por rotación de la espiga en la conexión o extracción de la espiga con el uso de un movimiento de rotación en la herramienta de agarre. Se debe entender por aquellos experimentados en la técnica que una variedad de estructuras equivalentes se pueden sustituir por le herramienta de agarre de proyección poligonal sin alejarse de la invención. Por lo tanto, por ejemplo, la cabeza de la espiga puede comprender una herramienta de broca plana poligonal posicionada en la aleta en el lado opuesto a la tija de rosca (o en el caso de la modalidad mostrada en las Figuras 6 y 7, en el lado de la primera aleta opuesta a la porción espaciadora), donde la herramienta de broca plana se acopla preferiblemente para engancharse con una llave de broca o conductor de broca para permitir el direccionamiento por rotación de la espiga en la conexión, o extracción de la espiga con el uso de un movimiento de rotación en la broca. Como se muestra en las Figuras 2, 3, 6 y 7, una cabeza 13 hemisférica se proporciona preferiblemente para permitir el direccionamiento de la espiga en la conexión con el uso de un método de direccionamiento de espiga por impacto que aplica una fuerza a la cabeza de la espiga en la dirección general de la punta de la espiga. La cabeza 13 hemisférica es preferiblemente deformable por virtud del material utilizado para fabricar la cabeza, y se adapta para deformarse ligeramente bajo el direccionamiento por impacto, con lo que se previene el daño a la herramienta de agarre lo que puede prevenir extracción de la espiga con el uso de una llave de ajuste. La Figura 4 muestra una vista en sección transversal, superior de la espiga mejorada que ilustra el uso de una tija sustancialmente cilindrica definida por las pistas 7 planas, y la superficie 6b de rosca superior de las roscas helicoidales inclinadas. La Figura 4 también muestra una pluralidad de estrías 17. Las estrías se extienden en un radio en dirección opuesta a ia tija, se posicionan axialmente al poste, y en la Figura 4 se extienden axialmente entre el poste y el punto en el que las roscas terminan en la tija. La posición de una estría en la tija, corresponde preferiblemente al punto de terminación de una rosca. En otras palabras, el extremo inferior de una estría individual (por ejemplo, el extremo de la estría más alejado del poste) marca el punto de terminación superior de una rosca individual (por ejemplo el extremo de la rosca más alejado de la punta). Debido a que las estrías se extienden hacia afuera y en dirección contraria al centro de la tija, las estrías se acoplan para resistir la extracción de la espiga enganchándose con fibras de madera una vez que la espiga se dirige en la conexión. Por lo tanto, cuando se dirige la espiga en la conexión, el lado 17b principal de cada estría comprime y deforma las fibras de madera de la conexión. Esto permite que la espiga se dirija en la conexión. Sin embargo, una vez completado el direccionamiento, las fibras de madera de la conexión se relajan y recuperan con el relleno de los vacíos adyacentes a las estrías creados por el paso de direccionamiento. El borde 17a de salida de cada estría actúa para sostener la espiga o para asegurar la espiga en la conexión con la fuerza suficiente para resistir el aflojamiento (por ejemplo, salirse) de la espiga debido al trabajo bajo la carga o debido a los elementos. Como se muestra en la Figura 5 , las roscas helicoidales, preferiblemente tienen una superficie 6b de rosca superior que define un ángulo obtuso inclinado relativo a ia pista 7 adyacente que se encuentra sustancialmente más cercana a los noventa grados que el ángulo inclinado definido entre la superficie 6a de rosca inferior y la pista 7 adyacente más cercana. Debido a que este diseño preferible de rosca permite que la espiga 1 se atornille libremente en la conexión 9 cuando la fuerza se aplica en la cabeza (por ejemplo, se dirige la espiga) , tal diseño de rosca es particularmente adecuado para utilizarse con equipo de direccionamiento de espiga automático. Se prefiere aún más un equipo automático de direccionamiento de espiga por impacto que dirija la espiga con la aplicación de una fuerza a al cabeza de la espiga, sustancialmente en la dirección de la punta de la tija. El equipo automático de direccionamiento de espiga adecuado incluye el equipo de dirección de espiga Nordco Model 99C (Nordco, inc , Milwaukee, Wisconsin) , Fairmont Tamper Model W96 (Fairmont Tamper, a División of Harsco Track Technologies, Company, West Columbía, South Carolina) o similares. Además, el diseño de rosca preferible permite que la espiga 1 se dirija con el uso de equipo manual de direccionamiento de espiga por impacto como martillos, martillos de herrero, mazos, o equipos de dirección de espiga de poder controlados a mano como el Ingersol Rand Spike Driver Model MX60, (Ingersol Rand, Inc.), Ingersol Rand Spike Driver Model MX90 (Ingersol Rand, Inc.), o similares. Preferiblemente, las roscas 6 helicoidales inclinadas se adaptan para permitir el direccionamiento de la espiga 1 en la conexión 9 con el uso de un movimiento rotatorio, por lo general en el sentido de las manecillas del reloj que se aplica a la herramienta de agarre, y para permitir extracción de la espiga 1 de la conexión 9 con el uso de un movimiento rotatorio, por lo general en el sentido contrario a las manecillas del reloj que se aplica a la herramienta de agarre. Las direcciones en el sentido de las manecillas del reloj y en el sentido contrario a las manecillas del reloj se refieren a la dirección de rotación de la herramienta de agarre, observando la espiga del lado de la aleta opuesto a la tija. Alternativamente, las roscas 6 se acoplan para permitir el direccionamiento de la espiga 1 en la conexión 9, generalmente con el uso de un movimiento de rotación en el sentido contrario a las manecillas del reloj , que se aplica a la herramienta de agarre, y para permitir la extracción de la espiga 1 de la conexión 9 con el uso de, generalmente, un movimiento de rotación en el sentido de las manecillas del reloj , que se aplica a la herramienta de agarre. Las Figuras 1 0 y 1 1 ilustran vistas laterales elevadas de modalidades alternativas de la tija de espiga. Las espigas mostradas en las Figuras 10 y 1 1 son similares a la espiga mostrada en la Figura 2. Con referencia en la Figura 1 0, la espiga tiene una tija 5 con una pluralidad de roscas generalmente paralelas, helicoidales, inclinadas que se extienden a lo largo de al menos una porción de la tija 5. La tija 5 de rosca tiene un primer diámetro 24. En la espiga de la Figura 10, cada una de las roscas helicoidales comprende al menos una discontinuidad 26 donde el diámetro 25 en la discontinuidad es menor al primer diámetro 24. En la Figura 1 0, las discontinuidades se encuentran alineadas para crear un canal 28 circunferencial en la tija. Tras la inserción en madera, el canal 28 circunferencial ayuda aún más a asegurar la espiga en la madera ya que permite que la madera se expanda hacia el canal. La orientación del canal, y la madera expandida, proporciona resistencia al movimiento de la espiga dentro o hacia fuera de la madera. La Figura 1 1 ilustra una modalidad similar a la de la Figura 1 0. En la Figura 10, las discontinuidades 30 se alinean para crear un canal 32 axial en la tija. El diámetro de la tija en las discontinuidades 30 es menor al primer diámetro 24, como en la Figura 10. La orientación del canal 32 axial y la madera expandida dentro de él , proporcionan resistencia al movimiento no deseado de la espiga dentro de la madera o a la retracción de la espiga de la conexión de madera. La espiga mejorada se utiliza por lo general con una placa de conexión metálica o brida 12 para asegurar el riel 1 8 a la conexión 9.

Cuando se utiliza una brida, la brida preferiblemente comprende una protuberancia metálica o ajustador 16 elástico acoplado para engancharse con la aleta 14 del riel, y una cavidad en la cual la tija de la espiga se puede insertar para permitir el direccionamiento de la espiga en la conexión. Como se muestra en la Figura 1 , la aleta 14 de riel preferiblemente descansa sobre la placa de conexión o brida 12, y la placa de conexión o brida 12 preferiblemente descansa sobre la conexión 9 de madera. La Figura 2 ilustra el uso de la espiga 1 creativa en combinación con una brida 12 metálica con una cavidad 2, y una conexión 9 de madera. Preferiblemente, la conexión 9 también tiene una cavidad 1 3 para acomodar la tija 5 de la espiga creativa. Preferiblemente, el poste 15, la tija 5 de rosca, la cavidad 2 de brida y la cavidad 13 son sustancialmente cilindricas. La cavidad 2 de brida tiene un diámetro A mayor o igual al diámetro E del poste 15, y preferiblemente tiene un diámetro A mayor o igual al diámetro F de la tija 5 de rosca. En una modalidad preferible, una cavidad 13 sustancialmente cilindrica con un diámetro B se forma en la conexión 9 antes de insertar la punta 8 de la espiga 1 . En esta modalidad preferible, el diámetro B de la cavidad 1 3 es menor al diámetro F de la tija de rosca. Se debe entender por aquellos con experiencia en la técnica, que el diámetro y toda la longitud de la espiga no son críticos, y pueden variar de conformidad con las dimensiones de la conexión y placa de conexión o brida. Aunque el total de la longitud de la espiga no es crítica y puede ser de cualquier longitud adecuada, esta longitud por lo general se encuentra entre los 15-25 cm. Sin embargo, la longitud D del poste 15 se debe adaptar para asegurar que las estrías 17 se encuentren al menos parcialmente enganchadas con la conexión 9 de madera cuando la espiga 1 se dirige en la conexión 9. Esto asegura que las estrías 17 se encuentren aseguradas en enganchamiento con la conexión 9 de madera con una fuerza suficiente para prevenir o reducir la tendencia de la espiga a aflojarse bajo la carga de locomotoras ferroviarias y materíal móvil (no mostrado) . Preferiblemente la longitud D del poste 15 es al menos tan larga como la longitud C de la cavidad en la brida 12, con lo que se asegura que las estrías 17 se encuentren completamente enganchadas con la conexión de madera. Aún más preferible, la longitud del poste se encuentra entre los 2cm a 5cm aproximadamente. A pesar de las mejoras incorporadas en la presente invención, se debe entender por aquellos con experiencia en la técnica que puede ser necesario reemplazar componentes de un ensamblaje de vía de ferrocarril debido al daño o desgaste. Tal reemplazo por lo general requiere la extracción de una o más espigas. Se debe entender que puede ocurrir algún daño a la conexión de madera debido a la constante extracción o instalación de espigas mejoradas de la presente invención. Por lo tanto, un aspecto de la presente invención involucra la extracción de una espiga mejorada con un segundo poste, más largo con el fin de asegurar que las estrías de la espiga de reemplazo enganchen fibras de madera que se encuentren sustancialmente sin daño por las estrías de la espiga extraída.

El diseño de la cabeza de la espiga mostrada en las Figuras 6 y 7 ayuda en la extracción de la espiga. Las dos aletas 1 1 a y 1 1 b, y la porción espaciadora 18 permiten que una garra u otra herramienta automática o manual enganchen o sujeten la espiga y la extraigan. Preferiblemente las aletas 1 1 a y 1 1 b son circulares, pero pueden ser de cualquier forma adecuada para la aplicación deseada. Como se muestra en la Figura 6 y 7, el diámetro de la segunda aleta 1 1 b es preferiblemente mayor que el diámetro de la primera aleta 1 1 a, la porción 18 espaciadora puede ser de cualquier longitud adecuada o forma para una aplicación deseada. En una modalidad, la porción espaciadora es circular en una sección transversal perpendicular al eje longitudinal de la espiga, y tiene aproximadamente 3/8 de pulgada de largo. Cuando se instala (como se ilustra en la Figura 8), la cabeza 10, con dos aletas como se muestra en las Figuras 6 y 7, se expone para su uso con una garra u otra herramienta automática o manual para extraer la espiga 1 . La superficie de la segunda aleta 1 1 b en el lado opuesto a la porción 18 espaciadora descansa sobre la brida 12 cuando se utiliza una brida (ver la Figura 8), y la primera y segunda aletas 1 1 a y 1 1 b, separadas por la porción 1 8 espaciadora se encontrarán por encima de la brida. Preferiblemente la espiga comprende un metal. Aunque la espiga puede esta fabricada de cualquier número de metales o aleaciones de metales, metales férreos tales como hierro o acero son preferibles. Los metales férreos son preferibles para uso con un aparato automático de direccionamiento de espiga, ya que se pueden utilizar fuerzas magnéticas para sostener la espiga en un enganche operacional con el dispositivo de direccionamiento. Otro aspecto de esta invenció proporciona un ensamblaje de vía de ferrocarril mejorada. El ensamblaje comprende un riel metálico, una conexión de madera, una placa de conexión metálica adaptada para enganchar el riel, y una espiga mejorada de la presente invención. La espiga mejorada se describe en la descripción detallada anterior de la invención y en las Figuras 1 -7. En una modalidad de este ensamblaje de vía mejorado, la espiga mejorada se dirige en la conexión de madera para asegurar un riel metálico y una placa de conexión metálica a la conexión. La placa de conexión se adapta para enganchar el riel en la aleta de riel. La espiga mejorada comprende una cabeza con una aleta anular (o en el caso de la modalidad mostrada en las Figuras 6 y 7, una cabeza con primer y segunda aletas axialmente espaciadas), un poste que se extiende de la aleta (en la modalidad de la Figura 6, se extiende de la segunda aleta 1 1 b) , una pluralidad de estrías que se extienden axialmente del poste, y una tija que se extiende axialmente de las estrías para formar una punta ahusada. Las estrías se encuentran adaptadas para enganchar la conexión de madera. El poste tiene una longitud acoplada para asegurar que las estrías se encuentren al menos parcialmente insertadas en la conexión cuando la espiga se utilice para asegurar la placa de conexión y el riel, a la conexión. En una variación preferible de esta modalidad, la tija además comprende una pluralidad de roscas generalmente paralelas, helicoidales que se extienden a lo largo de al menos una porción de la tija, que va desde las estrías hasta la punta. En una variación de esta modalidad preferible, las roscas se adaptan para permitir el direccionamiento de la espiga en la conexión con el uso de un método de direccionamiento por impacto, y para permitir la fácil extracción de la espiga con el uso de una llave de ajuste u otro método de extracción de rotación de espiga. Las roscas son generalmente roscas paralelas, helicoidales que se extienden de las estrías a lo largo de al menos una porción de la tija en la dirección de la punta. Las roscas se encuentran adaptan para ocasionar la rotación de la espiga en la conexión durante la instalación con el uso de métodos automáticos o manuales de direccionamiento de espiga por impacto. En otras palabras, las roscas helicoidales se encuentran preferiblemente acopladas para atornillar las roscas de espiga en la conexión de madera cuando la fuerza se aplica en la cabeza de la espiga en dirección, por lo general, de la punta de la espiga. En otra variación de esta modalidad preferible, la cabeza de la espiga se encuentra acoplada para utilizarse con método de direccionamiento de espiga por impacto. La cabeza de la espiga es preferiblemente hemisférica o en forma de domo y se encuentra acoplada para utilizarse con métodos automáticos o manuales de direccionamiento de espiga por impacto. Preferiblemente, la cabeza hemisférica se encuentra adapta para deformarse ligeramente con el direccionamiento por impacto, con lo que se previene el daño a la herramienta de agarre. La presente ¡nvención también proporciona un método para utilizar una espiga de ferrocarril mejorada para asegurar un riel metálico y una placa de conexión metálica a una conexión de madera. La espiga mejorada se describe en la descripción detallada anterior de la ¡nvención y en las Figuras 1 -7. El método mejorado comprende el paso de dirigir la espiga mejorada en la conexión para asegurar el riel y la placa de conexión a la conexión. La placa de conexión se encuentra acoplada para enganchar el riel en la aleta de riel. Preferiblemente, la placa de conexión comprende una protuberancia metálica o sujetador elástico (por ejemplo un broche-e) que engancha la aleta de riel cuando la espiga mejorada de la presente invención se dirige en la conexión, con lo que se asegura la placa de conexión y el riel a la conexión. En una modalidad preferible, la placa de conexión comprende una cavidad en la cual la punta de la tija de espiga se inserta antes de que la espiga se dirija en la conexión. La espiga mejorada de la presente invención se dirige preferiblemente en la conexión hasta que la aleta de espiga se engancha con la placa de conexión y las estrías metálicas de la espiga se encuentren al menos parcialmente enganchadas a la madera de la conexión . En el caso usual , un agujero o cavidad (por ejemplo un agujero piloto) se taladra en la conexión de madera antes de insertar la punta de espiga en la cavidad de la placa de conexión y la espiga se dirige en el agujero o cavidad de la conexión. Preferiblemente, el agujero o cavidad taladrado en la conexión de madera tiene un diámetro menor al diámetro de la tija de la espiga mejorada. En una modalidad preferible, un dispositivo de direccionamiento se utiliza para dirigir la espiga en la conexión, con lo que se asegura el riel metálico a al conexión de madera. Por lo general , el dispositivo de direccionamiento puede ser un dispositivo de direccionamiento por impacto, tal como un martillo , martillo de herrero, o mazo; o un dispositivo de direccionamiento de casquillo. Preferiblemente, se emplea un método automático de direccionamiento de espiga por impacto. Otras modalidades de la invención se encuentran dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1 . Una espiga de ajuste de metal a madera, caracterizada porque comprende: (a) una cabeza con una aleta anular; (b) un poste que se extiende axialmente de la aleta; (c) al menos una estría axial al poste, tal estría adaptada para engancharse con madera; el poste tiene una longitud adaptada para asegurar que la estría se encuentre parcialmente insertada en madera cuando la espiga se utilice para ajustar metal a madera; (d) una tija que se extiende axialmente de las estrías para formar una punta ahusada, tal tija comprende un diámetro externo y además comprende una pluralidad de roscas generalmente paralelas, helicoidales que se extienden a lo largo de al menos una porción de la tija entre la estría y la punta, donde el diámetro externo de la tija se ahusa a un punto.

2. La espiga de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque comprende una pluralidad de estrías.

3. La espiga de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque com prende primer y segunda aletas anulares.

4. La espiga de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque las roscas se extienden a tal punto de tal punta ahusada.

5. U na espiga de ajuste de metal a madera, caracterizada porque com prende: (a) una cabeza con una aleta anular; (b) una separación que se extiende axialmente de la aleta; (c) al menos una estría axial al poste, la estría se adapta para enganchar madera; el poste tiene una longitud adaptada para asegurar que la estría se encuentre al menos parcialmente insertada en madera cuando la espiga se utilice para ajustar metal a madera; (d) una tija que se extiende axíalmente de las estrías para formar una punta ahusada, la tija tiene un primer diámetro y comprende una pluralidad de roscas generalmente paralelas, helicoidales donde cada rosca se extiende a lo largo de al menos una porción de la tija ente la estría y la punta, y cada rosca comprende al menos una discontinuidad con un diámetro menor al primer diámetro.

6. La espiga de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque las discontinuidades se alinean para crear un canal circunferencial en la tija.

7. La espiga de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque las discontinuidades se alinean para crear un canal axial en la tija.