NO861219L - Isolerende beskyttelsesanordning for skinnefeste. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår skinnefester for jernbaneanlegg og befatter seg nærmere bestemt med en beskyttelsesanordning til å isolere et skinnefesteorgan elektrisk fra dets bærekonstruksjon .

Baner eller skinner for moderne iltransport-skinneanlegg blir i alminnelighet festet til en bærekonstruksjon ved hjelp av flere skinnefesteorganer anbragt i innbyrdes avstand. Eksemp-ler på slike organer som har vært benyttet, er beskrevet i US patentskrift 3 784 097 (Landis) og 3 858 804 (Hixson). Begge disse anordninger omfatter en topplate av metall festet til skinnen, og en bunnplate som er adskilt fra topplaten ved et lag av elastomert materiale til å skaffe vibrasjonsdempning og en viss elektrisk isolasjon, samtidig som hele anordningen er festet til en bærekonstruksjon, f.eks. et betongunderlag.

Siden iltransportskinner benyttes som elektriske ledere

for å føre drivstrøm såvel som togfart-kommandosignaler, er det nødvendig å skaffe og opprettholde elektrisk isolasjon mellom skinnene og deres bærekonstruksjon. De ovennevnte feste-organer slik de for nærværende er i bruk, skaffer en viss elektrisk isolasjon mellom skinnene og bærekonstruksjonen. Imidlertid har de overflate-krypstrømveier som hittil har

dannet seg ved isolasjonselementer i eksisterende anordninger, vært funnet å være relativt korte og lett å bli forurenset med smuss og slitasjeprodukter fra skinnene. Når slike foru-rensede overflater så ble våte på grunn av tåke, regn eller grunnvann, danner der seg elektrisk ledende veier hvor elektrisk lekkstrømmer kunne flyte. Slike lekkstrømmer forårsaker korrosjon på skinnen såvel som på de metalliske deler av skinne-festene og bærekonstruksjonene med derav følgende ytterligere forurensning av krypstrømveiene. Denne ytterligere forurensning av krypstrømveiene førte så igjen til svekkelse av den elektriske motstand av disse og dermed til sterkere lekkstrømmer.

Slike uheldig sterke lekkstrømmer ved togdrift over

svakt isolerte skinner forårsaket nedbrytende korrosjon av skinner, skinnefester, skinnebærekonstruksjoner, metalltunnel-foringer og andre metalliske elementer. En uheldig lav motstand fra skinne til skinne via bærekonstruksjonen, forårsaket av

slik korrosjon hadde også tilbøyelighet til å kortslutte farts-kommandosignaler mellom skinnene. I en slik situasjon virket det avkortede banestykke for togfart-kommandosystemet som om det var opptatt av et tog, og togdriften ble avbrutt.

For å forhindre tap av elektriske togfart-kommandosignaler og lekkasje av elektriske drivstrømmer via krypstrømveier er det nødvendig å vedlikeholde intakt skinnekretsisolasjon,

og isolasjonen av skinnefester eller bærekonstruksjoner må

sørge for den nødvendige elektriske isolasjonsevne, selv når den er våt og forurenset med elektrolytt. Skinnen må derfor isoleres fra skinnefesteorgan eller bærekonstruksjon med elektriske isolasjonselementer som gir forholdsvis lange overflate-krypstrømveier. Slike lange krypstrømveier vil gi maksimal elektrisk motstand i lekkasjeveiene mellom skinnen og dens bærekonstruksjon, selv i tilfellet av at skinnen og dens festeorgan eller bærekonstruksjon er våte og forurenset med elektrolytt.

Hertil kommer at isolasjonsanordningen for skinnens bærekonstruksjon ikke må influere på skinnefesteorganets evne til å fastgjøre skinnen sikkert til bærekonstruksjonen og ti'l å begrense relativ bevegelse av skinnen innen rammen av akseptable toleranser i vertikal-, side- og lengderetning.

Det er derfor en hovedhensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en skinneisolasjonsanordning som løser de ovennevnte problemer ved å isolere iltransportskinner elektrisk fra deres bærekonstruksjoner.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en anordning som minsker flytningen av lekkstrøm på et skinnefesteorgan for et iltransport-skinneanlegg og derved sterkt minsker korrosjon og beskadigelse av festeorgan og skinne.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en skinne-isolas jonsanordning til å isolere iltransportskinner elektrisk fra deres bærekonstruksjoner under dannelse av lange elektriske overflate-krypstrømveier for lekkstrøm, så anordningen vil beholde sine elektriske isolasjonsegenskaper selv når den er våt og forurenset med elektrolytt.

Enda en annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en skinneisolasjonsanordning som kan anvendes for hvilken som helst slags skinnefestemetode som fastklemmer skinnen på en slik måte at hverken det system som holder skinnen nede, eller det som begrenser den sidelengs, vil få punktkontakt mot eller trenge gjennom anordningen.

Sluttelig består enda en hensikt med oppfinnelsen i

å skaffe en anordning som minsker lekkasjestrømmen og dermed hastigheten av korrosjon på et skinnefesteorgan og er relativt lettvint og økonomisk å installere på et eksisterende skinnefesteorgan uten nødvendighet for å endre eller fjerne dette.

Oppfinnelsen gir anvisning på en isolasjonsanordning

til å forhindre dannelse av lekkstrøm ved skinnefesteorganer som dem der er beskrevet i de ovennevnte patentskrifter, og som er innrettet til å fastgjøre jernbaneskinnene til en betong-konstruksjon. Isolasjonsanordningen omfatter et elektrisk ikke-ledende lag som omslutter skinnens fot der hvor skinnen passerer festeorganet eller svillen, og forløper så under festeorganets klemstykker som holder skinnen nede, derfra opp langs skinnefoten til skinnens liv og så opp langs livet for så å krumme seg tilbake og danne vinger som har frie flater på begge sider. Skinnefesteorganets isolasjonsanordning må strekke seg langs skinnen på begge sider av og utenfor festeorganets eller skinnens bærekonstruksjon. Anordningens elektrisk isolerende lag består av et materiale som er seigt nok til å utholde de høye trykkbelastninger som kreves for å holde skinnen på plass. Materialet for dette isolasjonslag er også tilstrekkelig bøyelig til at anordningen kan åpnes og klemmes rundt skinnefoten. På den annen side er det også stivt nok til å beholde sin form når det først er på plass. Skinnebære-konstruksjonens isolasjonsinnretning har glatte, hårde overflater som ikke må bli gjennomtrengt av den nedholdende anordning eller av anordningen til å begrense sideforskyvning av skinnen. I montert tilstand blir skinnebæreorganets isolasjonsanordning holdt på plass av den klemkraft som utøves mellom skinnefoten og skinnefesteorganets eller svillens bærekonstruksjon, og av klemkreftene fra den nedholdende anordning for skinnen.

En hovedfordel ved den foreliggende oppfinnelse er at

den skaffer et middel til å isolere skinnen elektrisk fra dens bærekonstruksjoner under forhold da skinnen og dens bærekonstruksjoner blir utsatt for vætning og forurensning med elektrolytt. Denne form for isolasjon oppnås ved tildannelse av lange elektriske overflate-krypstrømveier, noe man oppnår ved å la isolasjonslaget strekke seg langs skinnen på begge sider av skinnefesteorganet eller svilleunderstøttelsen og ved å forlenge isolasjonslaget vertikalt opp langs sidene av skinnelivet og derfra ut for å danne vinger som er frie på begge sider.

En annen fordel ved den foreliggende oppfinnelse er

at den skaffer et middel til å isolere skinnen elektrisk fra dens bærekonstruksjon uansett om det dreier seg om et skinne-feste eller en sville, uten å endre bærekonstruksjonen eller de nedholdende klemmer. Dette oppnås ved hjelp av det isolerende lag som omslutter skinnens fot og forløper mellom skinnen og dets bærekonstruksjon samt mellom skinnen og dens nedholdende klemmer.

Enda en fordel ved anordningen ifølge oppfinnelsen er

at den kan monteres på eksisterende skinner av én mann ved bruk av vanlige verktøy. Når anordningen først er på plass,

vil både skinnens og festeorganets levetid bli forlenget,

siden anordningen forhindrer korrosjon forårsaket av elektrisk strøm over festeorganet.

Andre hensikter, fordeler og trekk ved oppfinnelsen

vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse av en utfør-elsesform som er anskueliggjort på tegningen. Fig. 1 er et perspektivriss av et skinnefesteorgan i montert tilstand og forsynt med en isolasjonsanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser snitt tatt på tvers av skinnen av et festeorgan med isolasjonsanordning som vist på fig. 1.

På tegningen ses et typisk skinnefestesorgan 10, slik

det fremtrer når det er montert for å feste en skinne 12 direkte til en plan bærekonstruksjon 14 og er forsynt med en isolerende beskyttelsesanordning 16 i henhold til oppfinnelsen. Skjønt

anordningen 16 kunne brukes for forskjellige former for skinnefesteorganer, er den som illustrerende eksempel vist anbragt på et festeorgan av "Landis"-type som beskrevet i US patentskrift 3 576 293. Generelt omfatter dette skinnefesteorgan som vist en stiv første eller øvre plate 18 og en bunnplate 20,, adskilt av et lag 22 av elastomert materiale. Et par bolter 26 tjener til å fastgjøre festeorganet til bærekonstruksjonen 14. Disse bolter er skrudd inn i (ikke viste) innlegg som er innleiret i bærekonstruksjonen av betong. Hodeenden av hver bolt rager opp over et elastomert eller ikke-ledende motholds-parti 28 som rager opp ovenfor oversiden av festeorganet.

Et par klemstykker 30 er festet med hver sin bolt 32

med mutter 33 til topplaten 18 og tjener til å forbinde festeorganet med skinnens nedre flenser. Boltens nedre ende rager ned under topplaten gjennom en sliss 34 i denne og inn i en korresponderende, utvidet hulning 36 utformet i gummilaget. Slissen tillater klemstykket med bolt å flyttes og justeres til inngrep med skinneflensen før bolten 32 med mutteren 33 strammes til.

Den isolerende beskyttelsesanordning 16 for skinnefesteorganet 10 omfatter i den viste utførelse en isolerende plast-membran som omslutter foten 37 av skinnen 12. Anordningen 16 lages typisk av et passende plast-banemateriale som poly-ester, nylon eller polykarbonatfilm med jevn nominell tykkelse (f.eks. 0,025 mm). Andre uarmerte eller fiberarmerte plast-materialer som kan oppvise de ønskede egenskaper med hensyn til belastning, formstabilitet og elektrisk isolas jonsevne, ville også kunne brukes.

Anordningen 16 er utformet for å omslutte foten 37 av skinnen 12 under skinneklemmene 30 og forløpe opp langs begge sider av skinnens liv 38 for å danne to vinger som strekker seg et anselig stykke (f.eks. 50 mm) ut til hver sin side fra skinnelivet med fri overflate på begge sider. I den viste utførelsesform befinner oversiden av hver vinge 14 seg maksi-malt 10 cm fra den flate 42 som skinnefoten 37 hviler på. Skinnefesteorganets isolasjonsanordning 16 må strekke seg langs skinnefoten 37 til begge sider av og forbi skinnefeste-

organet eller svillens bæreparti 10. Disse forlengelser 44

på begge sider av og utenfor kanten av skinnefesteorganet eller svillens bæreparti 10 har en lengde av størrelsesorden 5-8 cm.

Isolasjonsanordningen 16 for skinnens bærekonstruksjon

må dannes av en elektrisk ikke-ledende membran som er bøyelig nok til å kunne åpnes og smekkes rundt skinnen, men stiv nok til å beholde sin form når den en gang er montert på plass.

Den elektrisk ikke-ledende membran for anordningen 16 må være seig nok til å utholde de høye trykkbelastninger som skal til for å holde skinnen på plass. Dessuten må isolasjonsanordningen 16 ha en glatt, hård overflate som ikke lett kan gjennomtrenges av anordningen til å holde skinnen nede eller av anordningen til å holde skinnen på plass mot sideforskyvning.

Skjønt skinnebærer-isolasjonsanordningen 16 er vist

med tosidig frie vinger 40 med krumt tverrsnitt, vil hver tosidig frie vinge kunne ha rettlinjet tverrsnitt ombøyet i vinkel fra den vertikale flate mot bæreflaten 14 for skinnen og med en underflate som på grunn av dens orientering er beskyttet mot smuss og forurensning.

Og skjønt skinnefesteorganets isolasjonsanordning 16

er vist å ha langsgående forlengelser på begge sider av og forbi kanten av skinnefesteorganet i en lengde av 5-8 cm paral-lelt med skinnefoten 37, kan dimensjonen og helningen av over-flatene i praksis endres for å skaffe passende overflate-krypstrømveier som er slik orientert at de er beskyttet mot forurensning.

Som det uten videre innses ved betraktning av fig. 1

og 2, fører forlengelsen av anordningen 16 forbi endene av skinnefesteorganet, det forhold at den strekker seg under skinnen mellom denne og festeorganet, og de fra skinnelivet utragende vinger til sammen til en økning av krypstrømveiene for hvilke som helst lekkstrømmer i en slik grad at disse i alt vesentlig blir eliminert. Dermed forblir skinnefesteorganet beskyttet mot de nedbrytende virkninger av lekkstrømmer ved hjelp av anordningen 16, som er relativt billig og lett å installere.

For fagfolk på det felt oppfinnelsen befatter seg med, vil der melde seg mange muligheter for endring i konstruksjon og utformninger og anvendelser av oppfinnelsen innenfor rammen av oppfinnelsens hovedtanke og rekkevidde. Hva som her er vist og beskrevet, er rent illustrerende og ikke ment å skulle være begrensende på noen måte.

Claims (6)

1. Skinnebærer-isolasjonsanordning til å isolere en jernbane-skinne elektrisk fra et skinnefesteorgan forsynt med klemmer til å fastgjøre festeorganet til skinnen og forbundet med en bærekonstruksjon, karakterisert ved at den omfatter: en isolerende membran av elektrisk ikke-ledende banemateriale som forløper under skinnens fot og ut forbi hver kant av festeorganet eller svillen i skinnens lengderetning, og som er viklet rundt skinnens nedre flens under festeorganets skinneklemme for å isolere skinnen fra klemmene, samt forløper opp på hver side av skinnelivet i tett kontakt med denne for å danne vertikale flater på begge sider av livet, samt har sine øvre ender forløpende utover for å danne vinger med frie sider på begge sider av skinnelivet.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at membranen består av ikke-ledende plastmateriale.

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at membranen består av et plastmateriale med en tykkelse av omtrent 0,35 mm.

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at vingene har krumt tverrsnitt.

5. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de tosidig frie vinger strekker seg utover fra motsatte sider av skinnen et stykke på omtrent 5 cm.

6. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at begge ender av membranen strekker seg utenfor skinnefesteorganets endekanter et stykke på minst 5-8 cm.