Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest urzadzenie z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kole- jowego, wzglednie fragment szyny kolejowej chroniace przed bezposrednim dostepem do toru. Z europejskiego opisu patentowego EP2806054B1 znane jest urzadzanie odgradzajace tor z imakiem barierki zaporowej, ze wspornikiem zaopatrzonym w drazek mocujacy z suwakiem oraz z dzwignia zaciskowa blokujaca ten suwak a ponadto jest wyposazone w element sprezynujacy regulu- jacy sile zacisku. Wada tego rozwiazania jest to, ze podczas montazu, transportu i utrzymania elementy konstruk- cyjne narazone sa na duze uszkodzenia wywolane tarciem i obciazeniami udarowymi, zwlaszcza przy demontazu – zwalnianiu mechanizmu zaciskowego. W wyniku uderzen udarowych konstrukcja traci warstwe ochronna zwiekszajac ryzyko powstania korozji. Celem wzoru uzytkowego jest opracowanie konstrukcji urzadzenia z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego eliminujacego wady znanego rozwiazania, poprawiajacej jego wlasnosci odpor- nosciowe na korozje oraz zwiekszajac odpornosc na zuzycie przy prostszym i czestym montazu i de- montazu urzadzenia. Cel ten zrealizowano dzieki opracowaniu konstrukcji urzadzenie z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego, które charakteryzuje sie tym, ze wolny koniec drazka mocujacego wspornika w rejonie haka jest zaopatrzony w prostopadly do niego trzpien blokujacy zwlaszcza srube, która wspól- pracuje z podluznym otworem rury hakowej, przy czym w pozycji odryglowanej suwaka trzpien blokujacy opiera sie o jeden z konców tego otworu, a ponadto sprezyne naciagowa stanowi tlumik tlokowy i/lub sprezyna gazowa z mechanizmem tlumiacym. Sprezyna naciagowa w pozycji zaryglowania wspornika urzadzenia na stopie szyny kolejowej wytwarza korzystnie sile sprezynujaca wieksza niz 200 N, korzystnie wiecej niz 300 N, przy czym mniej niz 500 N, korzystnie mniej niz 400 N, wzglednie mniej niz 350 NN. Konstrukcja bazowa imaka barierki i wspornika urzadzenia jest korzystnie wykonana ze stali konstruk- cyjnej, zwlaszcza niestopowej, wzglednie w gatunku S235JR lub S235JRC, S235J2 lub S235J2C, lub z ma- terialu aluminiowego lub stopu aluminium, wzglednie stali chromowo-niklowej, np.: X5CrNi18-10. Konstrukcja bazowa imaka barierki i wspornika urzadzenia jest korzystnie pokryta metalem, jako pasywna ochrona przed korozja, przy czym spawy tej konstrukcji sa cynkowane ogniowo i/lub galwa- nicznie, wzglednie pasywowane. Konstrukcja bazowa imaka barierki i wspornika urzadzenia jest korzystnie pokryta warstwa me- taliczna o grubosci wiekszej niz 20 -m, zwlaszcza z zakresu od 50 do 150 -m. W czasie montazu i eksploatacji urzadzenie z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego wedlug wzoru nie ulega zadnym istotnym zewnetrznym naciskom lub ugieciom oraz obciazeniom, po- chodzacym od pociagu. Dzieki zastosowaniu korzystnego podparcia imaka barierki na podlozu, imak barierki i wspornik urzadzenia nie sa obciazane silami wynikajacymi z ciezaru montowanej barierki. Krytyczna sytuacja obciazeniowa powstaje jednakze zwlaszcza w czasie demontazu. W chwili odbloko- wania dzwigni zaciskowej drazek mocujacy, wyzwolony sila sprezyny elementu sprezynowego, zostaje przyspieszony w kierunku haka. Po przebyciu odcinka sprezynowego drazek mocujacy udarowo uderza w hak. W celu unikniecia pekania wspornika urzadzenia, zwlaszcza drazka mocujacego, zwlaszcza na skutek udaru przy zwalnianiu suwaka w wyniku uruchomienia dzwigni zaciskowej ruchem wzglednym drazka mocujacego i rury hakowej, zastosowano tlumik tlokowy i/lub sprezyne gazowa z mechanizmem tlumiacym. W przypadku zastosowania sprezyny z tlumikiem zwrotnym przy zwalnianiu dzwigni zaci- skowej wspornik urzadzenia, wzglednie drazek mocujacy, przyspieszony sila sprezyny jest wyhamowy- wany przez tlumik tlokowy, przykladowo przez sprezyne gazowa. Tym sposobem zostaje odciazone zakonczenie ramy wspornika urzadzenia, tzn. zwlaszcza koniec drazka mocujacego. W urzadzeniu wedlug wzoru na wolnym koncu drazka mocujacego zastosowano trzpien bloku- jacy, umieszczony poprzecznie do kierunku podluznego drazka mocujacego, przechodzacy przez ten drazek lub tez nakretke blokujaca oraz rure hakowa przesuwna wzdluz prowadnicy w postaci otworu podluznego do elementu blokujacego na/lub w drazku mocujacym, przy czym rura hakowa w pozycji odryglowanej suwaka wraz z uzyskaniem polozenia krancowego w prowadnicy stanowiacej podluzny otwór, przylega do elementu blokujacego, a hak jest przez ten element blokujacy utrzymywany w od- stepie od wolnego konca drazka mocujacego. Dzieki urzadzeniu blokujacemu aktywnie unika sie styku pomiedzy hakiem a zakonczeniem ramy wspornika urzadzenia. Przykladowo moze zostac zastosowana3 sruba prowadzona w przez drazek mocujacy w otworze podluznym rury hakowej, przy czym rura ha- kowa pozostaje ruchoma w prowadnicy bedacej otworem podluznym w kierunku osiowym i profil szyny moze zostac zacisniety. W pozycji spoczynkowej rura hakowa opiera sie o srube zamocowana na wsporniku urzadzenia. Obciazenie zakonczenia ramy wspornika urzadzenia calkowicie przenosi sie na blokade. Udar przy zwalnianiu suwaka jest odprowadzany na zakonczenie ramy przez pólkola otworów podluznych i przez srube. Dzieki symetrycznemu ukladowi i odpowiedniemu doborowi pasowan mozna uzyskac polaczenie ksztaltowe. Dzieki takiej konstrukcji obciazenia silami tnacymi i zjawisko karbu sa zminimalizowane. W celu unikania powstawania pekniec, w urzadzeniu wedlug wzoru zmniejszono sile sprezystosci elementu sprezynowego, za pomoca którego rura hakowa jest trzymana pod naprezeniem we wspor- niku urzadzenia. W urzadzeniu zastosowano dopasowanie sily zacisku szynowego odpowiednio do po- trzeb. Zmniejszenie sily sprezyny elementu sprezynowego, laczacego rure hakowa wzglednie hak i wspornik urzadzenia wzglednie drazek mocujacy, prowadzi do zmniejszenia sily udarowej przy zwal- nianiu suwaka a tym samym mniejszego obciazenia zakonczenia ramy przy odryglowywaniu urzadzenia odgradzajacego tor. Istotne jest jednak uzyskanie równomiernego i pewnego zacisku urzadzenia na torze. Dzieki zmniejszeniu sily sprezyny naciagowej mniej obciazane jest zakonczenie ramy i znacznie zmniejsza sie zagrozenie wystapienia pekniec. Sila sprezyny elementu sprezynowego w odniesieniu do stanu zakleszczenia wspornika urzadze- nia na stopie szyny kolejowej, tzn. gdy suwak znajduje sie w pozycji zakleszczenia, moze byc równa wiecej niz 200 N, korzystnie wiecej niz 300 N i/lub mniej niz 500 N, korzystnie mniej niz 400 N, ponadto korzystnie mniej niz 350 N. Wyzej wymienione sily sprezyny odnosza sie zwlaszcza do maksymalnych szerokosci stóp szyn równych korzystnie od 100 do 200 mm, bardziej korzystnie od 125 do 150 mm, co odpowiada typowym profilom szyn S49/S54 (szerokosc stopy szyny: 125 mm) oraz UIC 60 (szerokosc stopy szyny: 150 mm). Ugiecie sprezyny elementu sprezynowego moze byc w stanie zaryglowania ko- rzystnie równe od 50 do 100 mm, bardziej korzystnie od 65 do 80 mm. Sily wywolane przez zacisk szynowy moga byc wywierane za pomoca srubowych sprezyn nacia- gowych, które moga byc polaczone ze wspornikiem urzadzenia za pomoca wewnetrznego pasowania slizgowego. Sprezyna moze byc wstepnie naciagnieta i przy zerowym ugieciu charakteryzowac sie okreslo- nym napieciem wstepnym. Napiecie wstepne sprezyny srubowej moze byc równe mniej niz 100 N, ko- rzystnie od 50 do 75 N, przykladowo ok. 70 N. Wykonanie konstrukcyjne urzadzenia z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego we- dlug wzoru moze zapewniac, ze sprezyna bedzie rozciagnieta juz w stanie niezakleszczenia suwaka czyli, gdy urzadzenie zabezpieczajace tor nie jest jeszcze zamontowane na szynie kolejowej, a na sku- tek sily napinajacej sprezyny hak przylega do zakonczenia ramy wspornika urzadzenia wzglednie do wolnego konca drazka mocujacego. Juz w stanie niezakleszczenia mozna uzyskac duza sile zaciskania. W stanie niezakleszczenia sila sprezyny moze byc równa lub mniejsza niz 300 N, bardziej korzystnie 250 N lub mniej. Ugiecie sprezyny w stanie niezakleszczenia moze byc równe od 30 do 60 mm, zwlasz- cza od 40 do 50 mm, bardziej korzystnie ok. 45 mm. Konstrukcja urzadzenia wedlug wzoru umozliwia lepsze i szybsze poslugiwanie sie nim podczas montazu i demontazu. Imak barierki urzadzenia zabezpieczajacego tor wedlug wzoru, moze byc zao- patrzony w slupek podtrzymujacy barierke i/lub drazek mocujacy barierke, przy czym slupek podtrzy- mujacy barierke jest przesuwny wraz ze slupkiem wsporczym do wsparcia na podlozu i/lub drazek mo- cujacy barierke jest przesuwnie polaczony ze wspornikiem urzadzenia. Dzieki przesuwaniu slupka pod- trzymujacego barierke wzgledem slupka wsporczego mozna ustawiac i zmieniac odstep imaka barierki od podloza; przez przesuwanie drazka mocujacego barierke wzgledem wspornika urzadzenia mozna ustawiac i zmieniac odleglosc imaka barierki od toru. Unieruchomienia w ustawionym odstepie dokonuje sie za pomoca zawleczki zwlaszcza trzpienia sprezynowego, która wtyka sie w otwory wykonane w slupku podtrzymujacym barierke i slupku wsporczym lub w drazku mocujacym barierke i drazku utrzy- mujacym wspornik urzadzenia. Zawleczka w otworach tych ma minimalny luz, odniesiony do stanu wspólsrodkowego, równym co najmniej 0,5 mm, korzystnie co najmniej 0,8 mm. Szczególnie korzystnie luz ten jest równy 1,0 mm lub wiecej. Dzieki temu elementy zabezpieczajace daja sie niewielkim nakla- dem sily laczyc ksztaltowo z imakiem barierki i/lub wspornikiem urzadzenia, co upraszcza poslugiwanie sie urzadzeniem odgradzajacym tor podczas montazu i demontazu. Jezeli elementem zawleczki sa kolki sprezyste, to daja sie one latwiej wsuwac i wysuwac z otwo- rów w imaku barierki i/lub wspornika urzadzenia. Barierka zaporowa osadzana na urzadzeniu zabezpieczajacym tor jest profilem drazonym wyko- nanym z tworzywa sztucznego wzmocnionego wlóknem szklanym, przy czym grubosc scianki profilu drazonego wynosi 4 mm, korzystnie 3 mm lub mniej. Dzieki temu uzyskuje sie zmniejszenie jej wagi, co ulatwia transport. Jezeli dla konstrukcji bazowej zostanie wybrana stal konstrukcyjna, to w porównaniu z innymi materialami odznacza sie ona wysoka wytrzymaloscia i niewielka zawartoscia wegla, a tym samym wysokimi zdolnosciami do ksztaltowania. Zawartosc wegla musi wynosic mniej niz 0,20%, przykladowo 0,17%. Inna zaleta uzycia tej stali jest dobra spawalnosc, przy czym w zakresie konstrukcji spawanej moze sie to odnosic do wszystkich komponentów urzadzenia zabezpieczajacego tor. Do wykonania polaczen spawanych mozna zastoso- wac reczne spawanie metali w oslonie gazu aktywnego (MAG). Jeszcze inna zaleta tego materialu sa dobra dostepnosc i niskie koszty. W przeciwienstwie do stali konstrukcyjnej materialy aluminiowe, (au- stenityczne) stale chromowo-niklowe odznaczaja sie niewielkim ciezarem i wysoka odpornoscia na ko- rozje. Wada materialów aluminiowych i stali chromowo-niklowych sa wysokie koszty materialowe a przez to zwieksza sie prawdopodobienstwo demontazu i kradziezy. W celu ochrony przed korozja mozna stosowac srodki aktywne i/lub pasywne. Przykladem ak- tywnej ochrony przed korozja jest odpowiedni dobór materialu, z którego sa wykonane elementy laczace i przegubowe, w postaci nakretek i wkretów bez lba, którym moze byc stal nierdzewna niklowo-chro- mowa, zwlaszcza X5CrNi 18-10 (numer 1301). Przed korozja stosowane sa jednak pasywne srodki ochrony, przy czym elementy konstrukcji bazowej imaka barierki oraz wspornika urzadzenia moga byc zaopatrzone zwlaszcza w pokrycie meta- liczne, przy czym korzystnie wszystkie konstrukcje spawane sa cynkowane ogniowo i/lub galwanicznie. Moga byc one zwlaszcza pasywowane na zólto. Cynkowanie i koncowa pasywacja na zólto ma te zalete w porównaniu z pasywacja na niebiesko, ze ochrona przed korozja moze wykazywac wyzsza odpornosc na rdze. Pasywacja na zólto moze byc przykladowo wykonana wedlug normy DIN 50979. Odpornosc na korozje mozna dodatkowo zwiekszyc przez lakierownie. W przypadku cynkowania galwanicznego uzyskuje sie cienka warstwe ochronna, polepszajaca ochrone przed korozja. Zaleta tego sposobu jest brak obciazenia termicznego i uzyskiwany wysoki sto- pien ochrony przed korozja. Uzyskuje sie przy tym równomierne grubosci warstw pokrycia, przykladowo od 5 do 20 -m, co pozwala na utrzymanie scislych tolerancji, dzieki czemu odpada obróbka wykancza- jaca. Korzystnym srodkiem ochrony przed korozja jest pokrywanie wszystkich elementów konstrukcyj- nych przez cynkowanie ogniowe, z wyjatkiem elementów laczacych i przegubowych. Przez zanurzenie czesci stalowych w plynnym cynku powstaje na nich stabilna i odporna warstwa pasywna, co przyczynia sie do wysokiej odpornosci na korozje. Dzieki stosunkowo grubej warstwie pokrycia metalowego, równej wiecej niz 20 -m, zwlaszcza od 50 do 150 -m, poddawane takiej obróbce elementy konstrukcji bazowej, sa chronione przed obciazeniem mechanicznym, jak np. zuzycie scierne. Jest to korzystne z uwagi na wystepujace w czasie eksploatacji zuzycie na skutek tarcia wzglednie korozje cierna. Zgrubienia, po- wstajace w procesie cynkowania, moga zostac usuniete po wykonaniu cynkowania ogniowego za po- moca obróbki koncowej. Urzadzenie z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego wedlug wzoru jest przedsta- wione w rozwiazaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia urzadzenie z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego w polozeniu zablokowanym oraz odryglowanym w widoku z boku w przekroju wzdluznym, Fig. 2 – wspornik urzadzenia z Fig. 1 zamontowany na szynie, w widoku z boku w przekroju wzdluznym, a Fig. 3 fragmentu toru z fragmentem wygrodzenia z dwoma urzadze- niami odgradzajacymi i dwoma barierkami zaporowymi, w widoku schematycznym. Na Fig. 1 i 2 przedstawiono urzadzenie 1 z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego do zabezpieczenia fragmentu odcinka szyny 3 kolejowej, skladajace sie z dwóch glównych elementów konstrukcyjnych: imaka barierki 4 do mocowania dwóch barierek zaporowych 5 oraz wspornika 7, który jest zaopatrzony w drazek mocujacy 8 do rozlacznego mocowania urzadzenia odgradzajacego tor 1 na stopie 6 szyny kolejowej 3. Na drazku mocujacym 8 jest umieszczony przesuwny wzdluznie suwak 9, który na koncu zwróconym w kierunku stopy 6 szyny kolejowej 3, jest zaopatrzony w zacisk 10, obej- mujacy stope szyny i poruszajacy sie wraz z suwakiem 9. Fig. 3 przedstawia fragment toru 2 odgrodzonego dwoma barierkami zaporowymi 5 osadzonymi na dwóch slupkach mocujacych 22 dwóch urzadzen odgradzajacych tor 1 W celu zaciskowego zamocowania urzadzenia 1 z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kole- jowego na stopie 6 szyny, zacisk 10 obejmujacy stope szyny 6 kolejowej 3 z jednej strony wspóldziala ze znajdujacym sie na koncu wspornika urzadzenia 7 hakiem 11, który obejmuje stope szyny 6 z drugiej strony. W celu utrzymania suwaka 9 w polozeniu zacisnietym jako element blokujacy zastosowano wie- loczesciowa dzwignie zaciskowa 12. Dzwignia zaciskowa 12 jest zaopatrzona w dwa ramiona 13, 14 o takiej samej dlugosci, przy czym ramie 13, odwrócone od stopy 6 szyny kolejowej, jest na koncu w osi 15 przegubowo polaczone z draz- kiem mocujacym 8, a ramie dzwigni 14 zwrócone w strone stopy 6 szyny kolejowej jest polaczone prze- gubowo w osi 16 z suwakiem 9. W polowie swej dlugosci, pomiedzy koncami ramion 13 i 14 dzwignia zaciskowa 12 jest zaopatrzona w przegub lamany 17, który w polozeniu zablokowanym suwaka 9 znaj- duje sie nieznacznie ponizej osi 15 i 16, i opiera sie o suwak 9, a w polozeniu odblokowanym suwaka 9 – znajduje sie powyzej tych osi. Blokowanie suwaka 9 do pozycji zablokowania odbywa sie na zasa- dzie dzwigni kolanowej. W celu umozliwienia zakleszczania wspornika 7 urzadzenia na szynach kolejowych 3 o róznej szerokosci stóp, zastosowano rure hakowa 18 przesuwna wzdluznie po drazku mocujacym 8. Na wol- nym koncu rury hakowej 18 znajduje sie stanowiacy z nia jedna calosc hak 11. Rura hakowa 18 jest dociagana do suwaka 9 sila sprezyny naciagowej 19. Sprezyna naciagowa 19 jest umieszczona we- wnatrz drazka mocujacego 8 i swym jednym koncem jest zamocowana do preta mocujacego 8 a drugim koncem do rury hakowej 18. Sprezyna naciagowa 19 w stanie zablokowania wspornika 7 urzadzenia 1, wywiera sile korzystnie równa co najmniej mniej 400 N, jeszcze korzystniej mniej niz 350 N. Sila sprezyny jest przy tym zalezna od ugiecia sprezyny, które zalezy od szerokosci stopy 6 szyny kolejowej. W celu zamocowania ramion 13 i 14 dzwigni zaciskowej 12 na drazku mocujacym 8, wzglednie na suwaku 9 moga zostac uzyte trzpienie 20. Dla umozliwienia uruchomienia dzwigni zaciskowej 12 mozna wykorzystac walek 21, stanowiacy przegub lamany 17. Imak barierki 4 jest wyposazony w pionowy slupek podtrzymujacy 22 i poziomy drazek 23 mocu- jacy barierke. Drazek 23 mocujacy barierke wsuwa sie w drazek 24 wspornika 7 urzadzenia 1. Dzieki teleskopowemu polaczeniu imaka barierki 4 ze wspornikiem 7 mozna zmieniac odleglosc pionowego slupka podtrzymujacego 22 wraz z barierkami zaporowymi 5 od szyny kolejowej. Po ustaleniu polozenia w celu jego zablokowania na drazku 23 mocujacym barierke i drazku 24 w pokrywajace sie pionowe otwory 25 w obu drazkach wtyka sie kolki sprezynowe. Do oparcia urzadzenie z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego na podlozu zasto- sowano slupek wsporczy 31 ze stopa gumowa 27, wtykany od spodu i w przesuwny teleskopowo slupek podtrzymujacy 22. Blokada nastepuje równiez za pomoca kolków wtykanych w pokrywajace sie po- ziome otwory 26 w slupku wsporczym 31 i slupku podtrzymujacym 22. W znanym rozwiazaniu szczy- towe obciazenie urzadzenia odgradzajacego tor wystepuje wówczas, gdy hak 11 przy odryglowaniu dzwigni zaciskowej 12 wchodzi w bezposrednia stycznosc z wolnym koncem drazka mocujacego 8. W nastepstwie tego po dluzszym okresie uzytkowania urzadzenia z drazka mocujacego 8 moze ode- rwac sie górna warstwa ochronna. Mogace wystapic pekniecia w strefie zakonczenia ramy moga utrud- niac ponowny montaz urzadzenia, a ich usuwanie wiaze sie z kosztami. Aby tego uniknac w przedstawionym na Fig. 2, wolnym koncu drazka mocujacego 8 zastosowano trzpien blokujacy 29, przy czym rura hakowa 18, w niepokazanym polozeniu odryglowanym suwaka 9, przylega do tego trzpienia, a hak 11 jest przez niego utrzymywany w odstepie „a" od wolnego konca drazka mocujacego 8. Rura hakowa 19 jest zaopatrzona w podluzny otwór 28, w którym przesuwa sie trzpien blokujacy 29. Dzieki temu rura hakowa 19 przemieszcza sie w kierunku osiowym ustalajac od- step „a" pomiedzy hakiem 11 a zaciskiem 10. Na skutek dzialania sily sprezyny naciagowej 19 w lewa strone (Fig. 2) nastepuje odryglowanie calosci urzadzenia do stanu spoczynkowego. W stanie spoczyn- kowym hak 11 na koncu rury hakowej 18 jest utrzymywany w odstepie od wolnego konca drazka mo- cujacego 8. Dzieki temu przy odryglowywaniu dzwigni zaciskowej 12 unika sie bezposredniej stycznosci haka 11 z wolnym koncem drazka mocujacego 8 co sprawia, ze nie tworza sie sily udarowe niwelujac powstanie pekniec w strefie konca ramy. Wykaz oznaczen: 1 urzadzenie z barierka do odgrodzenia toru zwlaszcza kolejowego 2 fragment barierki toru 3 szyna kolejowa 4 imak barierki barierka zaporowa 6 stopa szyny 7 wspornik 8 drazek mocujacy 9 suwak zacisk 11 hak 12 dzwignia zaciskowa 13 ramie dzwigni 14 ramie dzwigni os 16 os 17 przegub lamany 18 rura hakowa 19 sprezyna naciagowa trzpien 21 walek 22 slupek podtrzymujacy barierke 23 drazek mocujacy barierke 24 drazek pionowy otwór 26 poziomy otwór 27 stopa gumowa 28 otwór podluzny 29 trzpien blokujacy 31 slupek wsporczy PL PL PL PL PL