PL175350B1

PL175350B1 - Odcinek toru w postaci krzyżownicy

Info

Publication number: PL175350B1
Application number: PL93307227A
Authority: PL
Inventors: Sebastian Benenowski; Hubertus Höhne; Alfred Kais; Erich Nuding
Original assignee: Butzbacher Weichenbau Gmbh
Priority date: 1992-07-22
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1998-12-31
Also published as: DE4224156A1; KR950702661A; PL307227A1; FI950218A0; DE59306408D1; ES2102663T3; ATE152794T1; FI950218A; DK0651833T3; JPH08501842A; EP0651833A1; US5522570A; WO1994002683A1; EP0651833B1; AU4569593A

Abstract

1 . Odcinek toru w postaci krzyzownicy zlozonej z dwóch odcinków szyn i szyn skrzydlowych umieszczonych w pewnym odstepie ustalonym przez wkladniki, przy czym przynajmniej przez krzyzownice prze- chodzi tuleja otaczajaca element laczacy w postaci trzpienia a za pomoca elementu laczacego, pomiedzy krzyzownica, wkladni- kami i szynami skrzydlowymi istnieje polaczenie zamkniete silowo, znamienny tym, ze krzyzownica (16) sklada sie z dwóch, polaczonych rozlacznie odcinków szyn (12, 14) i ze przez otwory odcinków szyn i przynajmniej przez wkladniki (22, 24) na pe- wnej ich dlugosci przechodzi bez luzu tule- ja (28) usytuowana bezluzowo w otworach. Fig 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest odcinek toru w postaci krzyżownicy, powstającej przy rozjazdach lub skrzyżowaniach na skutek przecinania się toków szynowych. Powstająprzy tym krzyżownice pojedyncze, podwójne i potrójne, przy czym najczęściej pojedyncze krzyżownice znajdują się w pojedynczych rozjazdach.

W krzyżownicy, krawędzie jezdne krzyżujących się toków szynowych, ulegają przerwaniu. Toki szynowe biegnące od iglic zwrotnicy, w obszarze krzyżownicy ulegają wyboczeniu i nazywane są szynami skrzydłowymi. Oba toki biegnące od końców rozjazdu doprowadzone są do dziobu krzyżownicy. Można przy tym szynę dziobową złożyć z szyn znormalizowanych (krzyżownica szynowa) albo z szyn częściowo zespawanych (krzyżownica częściowo blokowa), lub też wykonać ją z jednego kawałka (krzyżownica blokowa).

W krzyżownicach wykonanych z szyn, często przeprowadza się ich spawanie. Mogą przy tym powstawać trudności, zwłaszcza gdy łączone mają być trudno spawalne materiały. Wadą takiego rozwiązania jest również to, że na powierzchni styku znajdują się materiały obce. Wadliwe jest również odwęglenie krawędzi. Ponadto rośnie niebezpieczeństwo powstania pęknięć.

Jeżeli elementy toru nie są ze sobą zespawane, to utrzymywane są one w powiązaniu ze sobąza pomocą elementów łączących, takich jak na przykład trzpienie. Wadliwym jest przy tym jednak to, że pomiędzy częściami szyn zachodzą ruchy względne.

W opisie DE-AS 2 318419 przedstawiono wkładnik służący do podparcia wieńców kół pojazdów szynowych w obszarze nieciągłości szyn. W tym celu składnik wykonany jest ze sprężyście podatnego i mającego wysoką odporność na ścieranie tworzywa sztucznego, tak że możliwy jest ruch względny między szynami skrzydłowymi i wierzchołkiem krzyżownicy. Poza tym rysunek pokazuje niedwuznacznie, że śruby naprężające przechodzą zarówno przez szyny skrzydłowe jak i przez wierzchołek krzyżownicy, a więc również przez usytuowany między nimi wkładnik, tak że możliwe są ruchy względne prostopadłe do odcinka szyny, które następowałyby między pojedynczymi odcinkami szyn, ponieważ wkładnik wykonany jest z podatnego tworzywa sztucznego.

W rozwiązaniu według francuskiego opisu patentowego nr 1 186 069, w którym szczególnie istotne sąprzekroje pokazane na fig. 5,7 i 9 zastosowano luz między elementem łączącym takim jak trzpień i odcinkami szyn przeznaczonymi do połączenia.

Opis nr DD 60326 przedstawia rozwiązanie, według którego wybrania i uchwycone przez nie występy zostały rozdzielone szczeliną wypełnioną klejem, która po prostu umożliwia występowanie luzu.

Przedmiotem wynalazkujest odcinek toru w postaci krzyżownicy złożonej z dwóch odcinków szyn i szyn skrzydłowych umieszczonych w pewnym odstępie ustalonym przez wkładniki, przy czym przynajmniej przez krzyżownicę przechodzi tuleja otaczająca element łączący w postaci trzpienia a za pomocą elementu łączącego, pomiędzy krzyżownicą, wkładnikami i szynami skrzydłowymi istnieje połączenie zamknięte siłowo.

Istota wynalazku polega na tym, że krzyżownica składa się z dwóch, połączonych rozłącznie odcinków szyn, i że przez otwory odcinków szyn i przynajmniej przez wkładniki, na pewnej ich długości, przechodzi tuleja usytuowana bezluzowo w otworach.

Korzystnie, tuleja z odcinkami szynowymi i z wkładkami tworzy połączenie wciskowe lub połączenie skurczowe.

175 350

Wspólna płaszczyzna główki szyny skrzydłowej i wkładnika tworzy z osią środkową szyn skrzydłowych kąt β, korzystnie o wielkości 65° < β < 75°, zwłaszcza β = 70°.

Powierzchnie kierujące główek szyn skrzydłowych posiadają krzywiznę dostosowaną do krzywizny koła przejeżdżającego przez krzyżownicę.

W obszarze styku pomiędzy powierzchnią kierującą i kołem istnieje pomiędzy mmi stała różnica krzywizny, a w kolejnych obszarach styku istnieje stale zmieniająca się różnica krzywizny w płaszczyźnie prostopadłej do osi wzdłużnej krzyżownicy.

Wkładnik składa się z wewnętrznego prostopadłościennego odcinka odchodzącego od krzyżownicy, przez który na całej jego długości przechodzi tuleja, usytuowana bezluzowo oraz z pierwszego klinowego odcinka rozszerzającego się w kierunku główki szyny skrzydłowej, a także z drugiego klinowego odcinka znajdującego się poniżej główki szyny skrzydłowej i podpierającego ją we wspólnej płaszczyźnie. ·

Pierwszy klinowy odcinek wkładnika od strony szyny skrzydłowej ma powierzchnię zewnętrzną, która przechodzi w powierzchnię kierującągłówki szyny skrzydłowej, stanowiąc kontynuację tej powierzchni, przy czym powierzchnia zewnętrzna pierwszego klinowego odcinka wkładnika posiada krzywiznę, która dopasowana jest do krzywizny powierzchni kierującej główki szyny skrzydłowej.

Przedmiotem wynalazku jest również odcinek toru w postaci krzyżownicy złożonej z dwóch odcinków szyn i szyn skrzydłowych umieszczonych w pewnym odstępie ustalonym przez wkładniki, przy czym przynajmniej przez krzyżownicę przechodzi tuleja otaczająca element łączący w postaci trzpienia a za pomocą elementu łączącego, pomiędzy krzyżownicą, wkładnikami i szynami skrzydłowymi istnieje połączenie zamknięte siłowo.

Istota tego wynalazku polega na tym, że krzyżownica składa się z rozłącznie połączonych części które za pomocą wyprofilowania przebiegającego w kierunku wzdłużnym krzyżownicy, połączone są kształtowo, zarówno między sobą, jak i z wkładnikami ustalającymi odstęp od szyn skrzydłowych, przy czym wyprofilowanie składa się z zazębienia utworzonego przez zęby wychodzące z przylegających do siebie powierzchni części krzyżownicy, a korzystnie krzyżownicy oraz wkładników, które to zęby swymi bocznymi zarysami przylegają do siebie bezluzowo.

Korzystnie, głowa zęba i stopa zęba zazębiających się zębów znajdują się względem siebie w pewnym odstępie.

Kąt α utworzony przez bok zarysu zęba z osią środkową krzyżownicy i szyn skrzydłowych ma wartość 65° < α < 75°, zwłaszcza α = 70°.

Wspólna płaszczyzna główki szyny skrzydłowej i wkładnika tworzy z osią środkową szyn skrzydłowych kąt β, korzystnie o wielkości 65° < β < 75°.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku, w prosty sposób wyeliminowano możliwość wzajemnych ruchów pomiędzy łączonymi częściami szynowymi, w kierunku prostopadłym do osi wzdłużnej, bez konieczności spawania w obszarze połączenia, zwłaszcza w tym obszarze krzyżownicy, przez który przechodzi element łączący. Wskutek tego nie występują trudności związane z odwęglaniem krawędzi lub powstawaniem pęknięć, jak również z występowaniem obcych materiałów na powierzchniach styku. Również wykonanie takich krzyżownic jest tańsze.

Nie zespawanie, w tym przypadku oznacza, że w obszarze połączenia pomiędzy szynami skrzydłowymi i krzyżownicą, a więc w obszarze, gdzie te elementy połączone są za pomocą elementu łączącego przy pośrednictwie wkładników, odcinki krzyżownicy nie są ze sobązespawane. Nie wyklucza to jednak, że ' od strony iglicy, szyna dziobowa, a od strony końców rozjazdu, szyny znormalizowane, mogą być przyspawane.

Przy zastosowaniu tulei osadzonej bez luzu, za pomocą której wykluczony jest ruch względny w każdym kierunku, można ją osadzić w częściach toru względnie we wkładnikach przez połączenie wciskowe lub skurczowe.

Istnieje możliwość nagrzania odcinków krzyżownicy i wkładników i usytuowania w nich wtedy tulei. Po przechłodzemu tuleja zostaje zaciśnięta tak, że zapewnione jest żądane połączenie.

175 350

Alternatywnie istnieje na przykład możliwość przechodzenia tulei przed umieszczeniem jej w odpowiednich wybraniach wykonanych w odcinkach krzyżownicy i we wkładnikach.

Istnieje również możliwość, aby tuleję po przechłodzeniu osadzić w odcinkach krzyżownicy i po jej połączeniu bezluzowym, nasadzić na nią nagrzane wkładniki, dokonując połączenia skurczowego.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez obszar krzyżownicy w pierwszym przykładzie wykonania, fig. 2 - przekrój przez obszar krzyżownicy w drugim przykładzie wykonania, fig. 3 - inny przekrój przez krzyżownicę, według drugiego przykładu wykonania z fig. 2 a fig. 4 - szczegół konstrukcji zaznaczony okręgiem na fig. 3.

Na fig. 1 przedstawiony jest przekrój przez odcinek toru, składający, się z krzyżownicy 16 wykonanej z dwóch odcinków szyny 12 i 14, oraz z szyn skrzydłowych 18 i 20 przebiegających wzdłuż krzyżownicy. Odcinki szyny 12 i 14 mogą być wykonane z szyny klockowej.

Dla zachowania odległości między szynami skrzydłowymi 18 i 20 i krzyżownicą 16, a więc między zwróconymi do siebie odcinkami szyny 12 i 14, służą wkładniki 22 i 24 o znanym ukształtowaniu.

Połączenie pomiędzy szynami skrzydłowymi 18 i 20 oraz wkładnikami 22 i 24, jak również pomiędzy wkładnikami 221 24 i odcinkami szyny 12 i 14, a także połączenie tych odcinków szyny ze sobą, wykonane jest bez stosowania spawania, jednak wzajemne przesunięcia między nimi są niemożliwe.

Uzyskuje się to w ten sposób, że przez opisany uprzednio zespół elementów przeprowadzony jest element łączący na przykład trzpień 26 służący do utworzenia połączenia zamkniętego siłowo względnie połączenia częściowo kształtowego, przy czym przez część długości wkładników 22 i 24, oraz przez całą szerokość odcinków szynowych 12 i 14 krzyżownicy 16 przechodzi bez luzu tuleja 28, w której znajduje się trzpień 26. Trzpień poprzez podkładki 30 i 32 dociśnięty jest do zewnętrznych powierzchni szyjek szyn skrzydłowych 18 i 20, tworząc w ten sposób żądane połączenie zamknięte siłowo pomiędzy szynami skrzydłowymi 18 i 20, wkładnikami 22 i 24 oraz krzyżownicą 16.

Wskutek tego, że tuleja 28 przechodzi przez odcinki szynowe 12 i 14 oraz przynajmniej przez pewną część długości wkładników 22 i 24 bez luzu, wykluczony jest ruch pomiędzy nimi, a tym samym i względem szyn skrzydłowych 18 i 20. Przesunięcie względem szyn skrzydłowych jest uniemożliwione dzięki zastosowaniu wkładników 22 i 24, które posiadają zewnętrzny klinowy odcinek 34 względnie 36, w przekroju mający kształt trapezu, który tak jest dopasowany do nie przedstawionej bliżej wnęki łubkowej przynależnej szyny skrzydłowej 18 względnie 20, że wzajemne przesunięcie jest wykluczone.

Każdy z wkładników 22 i 24 składa się z wewnętrznego, prostopadłościennego odcinka 38 względnie 40, wspierającego się na zewnętrznej powierzchni szyjki odcinka szynowego 12 względnie 14, oraz z usytuowanego za tym wewnętrznym odcinkiem, w kierunku główki szyn skrzydłowych 42 względnie 44, pierwszego klinowego odcinka 46 względnie 48, oraz dopasowanego do wnęki szyny skrzydłowej 18 względnie 20 i wspierającego szynę skrzydłową 42 względnie 44 we wspólnej płaszczyźnie 35 względnie 37 drugiego klinowego odcinka 34 względnie 36.

W obrębie prostopadłościennych odcinków 38 i 40 tuleja 28 osadzona jest bez luzu.

Szczególną cechąjest również to, że główki szyn skrzydłowych 42144 posiadająpowierzchnie kierujące 50 i 52 o zakrzywieniu dopasowanym do kół 54 przejeżdżających przez krzyżownicę.

W ten sposób na powierzchni styku powierzchni kierującej 50 i 52 oraz koła 54 powstaje stała różnica krzywizny lub na kolejnych odcinkach powstaje stale zmieniająca się różnica krzywizny, w stosunku do płaszczyzny prostopadłej do wzdłużnej osi krzyżownicy. Do powierzchni kierujących 50 i 52 przylegają, dopasowane do nich zewnętrzne powierzchnie 56 i 58 wewnętrznych klinowych odcinków 46 i 48, mających w przekroju kształt trapezu.

Ze względu na to, że główki szyn skrzydłowych 42 i 44 podparte są od dołu przez drugie klinowe odcinki 341 36 we wspólnej płaszczyźnie 35 i 37, prawie na całej ich szerokości, w po6

175 350 równaniu do znanego stanu techniki, powstaje większa powierzchnia przylegania, co zwiększa stabilność krzyżownicy.

Materiały z jakich wykonane są odcinki szynowe 12 i 14 wkładniki 22 i 24 oraz tuleja 28, powinny mieć taki sam lub bliski sobie współczynnik rozszerzalności.

Na fig. 2 i 3 przedstawiony jest inny przykład wykonania zespołu krzyżownicy, w którym krzyżownicą 60, przynależna do szyn skrzydłowych 62 i 64 składa się z dwóch niezespawanych ze sobą odcinków szynowych 66 i 68, utworzonych korzystnie z szyny klockowej.

Pomiędzy szynami skrzydłowymi 62 względnie 64 i krzyżownicą 60, usytuowane są wkładniki 70 i 72, odpowiadające fig. 1.

Przez tak utworzony zespół składający się z szyn skrzydłowych 621 64, oraz z wkładników 70 i 72, a także z krzyżownicy 60, przechodzi z luzem trzpień 74, który poprzez podkładki 76178 dociśnięty jest do zewnętrznych powierzchni szyjki szyn skrzydłowych 62 i 64, tworząc żądane połączenie dociskowe.

Aby wykluczyć możliwość wzajemnego przesuwania się części tworzących krzyżownicę, zwłaszcza odcinków szynowych 66 i 68 krzyżownicy 60, w kierunku jej osi środkowej 80, przylegające do siebie powierzchnie odcinków szynowych 66 i 68, względnie przylegające do nich powierzchnie wkładników 70 i 72, są wyprofilowane. Wyprofilowanie to utworzone jest przez wychodzące z przylegających do siebie powierzchni zęby, usytuowane w kierunku wzdłużnym krzyżownicy, z których przykładowo tylko jeden ząb dla każdej powierzchni oznaczony jest oznacznikiem 82,84,86,88,90 i 92. Ponadto poszczególne zęby sątak wykonane, że boki zarysów zazębiających się zębów przylegają do siebie bez luzu, natomiast odpowiadające sobie, głowa zęba 81 i stopa zęba 83, zębów wychodzących z przeciwległych względem siebie powierzchni, znajdują się względem siebie w pewnym odstępie (fig. 3).

Ponadto boki zarysu zębów położonych naprzeciw siebie, przykładowo oznaczonych 94 i 96, tworzą z osią środkową 80 kąt α o wielkości korzystnie od 65° do 75°, zwłaszcza około 70°.

W ten sposób przy dociśnięciu trzpienia 74 uzyskuje się żądane połączenie kształtowe tak, że wykluczone jest przesunięcie się łączonych elementów względem siebie, w kierunku osi środkowej 80. Podobne ukształtowanie geometryczne odnosi się również do zębów 82, 84 względnie 90, 92 znajdujących się pomiędzy wkładnikami 70 względnie 72 i krzyżownicą 60.

Kształt główek szyn skrzydłowych 62 i 64 względnie wykonanie powierzchni kierujących lub dostosowanych do nich kształtów wkładników 70 i 72, odpowiadają analogicznym elementom omówionym w związku z przykładem wykonania z fig. 1, talk, że nie wymaga to dodatkowego wyjaśnienia.

Należy wspomnieć, że wspólne płaszczyzny wkładników 70 względnie 72 i szyn skrzydłowych, oznaczone liczbą 98 względnie 100 tworzą z osią środkową 80 kąt β, który również ma wielkość korzystnie 65° do 75°, zwłaszcza 70°.

Należy zwrócić uwagę, że w rozwiązaniu przedstawionym na fig. 2 i 3, tuleja nie jest elementem koniecznym.

175 350

Fig. 3

175 350

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Odcinek toru w postaci krzyżownicy złożonej z dwóch odcinków szyn i szyn skrzydłowych umieszczonych w pewnym odstępie ustalonym przez wkładniki, przy czym przynajmniej przez krzyżownicę przechodzi tuleja otaczająca element łączący w postaci trzpienia a za pomocą elementu łączącego, pomiędzy krzyżownicą, wkładnikami i szynami skrzydłowymi istnieje połączenie zamknięte siłowo, znamienny tym, że krzyżownicą (16) składa się z dwóch, połączonych rozłącznie odcinków szyn (12,14) i że przez otwory odcinków szyn i przynajmniej przez wkładniki (22,24) na pewnej ich długości przechodzi bez luzu tuleja (28) usytuowana bezluzowo w otworach.
2. Odcinek toru według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (28) z odcinkami szynowymi (12, 14) i z wkładnikami (22, 24) tworzy połączenie wciskowe lub połączenie skurczowe.
3. Odcinek toru według zastrz. 1, znamienny tym, że wspólna płaszczyzna (35, 37), główki szyny skrzydłowej (42, 44) i wkładmka (22, 24), tworzy z osią środkową (80) szyn skrzydłowych kąt β, korzystnie o wielkości 65° < β < 75°, zwłaszcza β = 70°.
4. Odcinek toru według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnie kierujące (50, 52) główek (42, 44) szyn skrzydłowych posiadają krzywiznę dostosowaną do krzywizny koła (54) przejeżdżającego przez krzyżownicę.
5. Odcinek toru według zastrz. 4, znamienny tym, że w obszarze styku pomiędzy powierzchnią kierującą (50, 52) i kołem (54) istnieje pomiędzy nimi stała różnica krzywizny a w kolejnych obszarach styku istnieje stale zmieniająca się różnica krzywizny w płaszczyźnie prostopadłej do osi wzdłużnej krzyżownicy.
6. Odcinek toru według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wkładmk (22) składa się z wewnętrznego prostopadłościennego odcinka (38, 40) odchodzącego od krzyżownicy (16), przez który na całej jego długości przechodzi tuleja usytuowana bezluzowo, oraz z pierwszego klinowego odcinka (46,48) rozszerzającego się w kierunku główki (42,44) szyny skrzydłowej, a także z drugiego klinowego odcinka (34,36) znajdującego się poniżej główki szyny skrzydłowej i podpierającego ją we wspólnej płaszczyźnie (35, 37).
7. Odcinek toru według zastrz. 6, znamienny tym, że pierwszy klinowy odcinek (46, 48) wkładnika (22, 24) od strony szyny skrzydłowej ma powierzchnię zewnętrzną (56, 58), która przechodzi w powierzchnię kierującą (50, 52) główki (42, 44) szyny skrzydłowej, stanowiąc kontynuację tej powierzchni.
8. Odcinek toru według zastrz. 7, znamienny tym, że powierzchnia zewnętrzna (56, 58) pierwszego klinowego odcinka (46,48) wkładnika (22,24) posiada krzywiznę, która dopasowana jest do krzywizny powierzchni kierującej (50, 52) główki szyny skrzydłowej.
9. Odcinek toru w postaci krzyżownicy złożonej z dwóch odcinków szyn i szyn skrzydłowych umieszczonych w pewnym odstępie ustalonym przez wkładniki, przy czym przynajmniej przez krzyżownicę przechodzi tuleja otaczająca element łączący w postaci trzpienia a za pomocą elementu łączącego, pomiędzy krzyżownicą, wkładnikami i szynami skrzydłowymi istnieje połączenie zamknięte siłowo, znamienny tym, że krzyżownicą (60) składa się z rozłącznie połączonych części (66,68), które za pomocą wyprofilowania (82,84,86,88,90,92) przebiegającego w kierunku wzdłużnym krzyżownicy, połączone są kształtowo, zarówno między sobą jak i z wkładnikami (70, 72) ustalającymi odstęp od szyn skrzydłowych (62,64), przy czym wyprofilowanie składa się z zazębienia utworzonego przez zęby (82,84, 86,88,90,92) wychodzące z przylegających do siebie powierzchni części krzyżownicy (66, 68), a korzystnie krzyżownicy (60) oraz składników (70, 72), które to zęby swymi bocznymi zarysami (94,96) przylegajądo siebie bezluzowo.
10. Odcinek toru według zastrz. 9, znamienny tym, że głowa zęba (81) i stopa zęba (83) zazębiających się zębów znajdują się względem siebie w pewnym odstępie.

175 350
11. Odcinek toru według zastrz. 9, znamienny tym, że kąt α utworzony przez bok zarysu zęba (94, 96) z osią środkową krzyżownicy (60) i szyn skrzydłowych (62, 64) ma wartość 65° < α < 75°, a zwłaszcza α = 70°.
12. Odcinek toru według zastrz. 9, znamienny tym, że wspólna płaszczyzna (98, 100) główki szyny skrzydłowej (62, 64) i wkładnika (70, 72), tworzy z osią środkową (80) szyn skrzydłowych kąt β, korzystnie o wielkości 65° < β < 75°, zwłaszcza β = 70°.