RO119241B1

RO119241B1 - Inimă de schimbător de cale pentru macazuri şi intersecţii şi procedeu de realizare

Info

Publication number: RO119241B1
Application number: RO99-00187A
Authority: RO
Inventors: Oswald Lochschmidt
Original assignee: Hubmann Hans Peter
Priority date: 1996-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 2004-06-30
Also published as: CZ294025B6; NO990804L; WO1998007928A1; EP0920554A1; NO312556B1; US6340140B1; CA2263689A1; ATE198085T1; SK20899A3; NO990804D0; HUP9903105A2; EP0920554B1; PL331650A1; CZ52699A3; HUP9903105A3; DE59702767D1; ES2155698T3; DK0920554T3; TR199900343T2; AU4206397A

Abstract

Invenţia se referă la o inimă rigidă de schimbător de cale pentru macazuri şi intersecţii şi la un procedeu de obţinere a ei, utilizată la confecţionarea căilor ferate pentru trenuri sau tramvaie. Inima rigidă a schimbătorului de cale pentru macazuri şi intersecţii se compune din două şine laterale (1 şi 2) şi un vârf de inimă intercalat între ele (3, 6, 4 şi 5) care formează împreună cu şinele laterale canale ale căii de rulare, fiind dispuse în unghi ascuţit. Şinele sunt fixate elastic de nişte plăci cu nervuri (247...253) prin nişte cleme de prindere, pe fiecare parte a tălpii. Sub şine sunt dispuse nişte adaosuri intermediare (42), care reglează înălţimea, astfel că uzura căilor de rulare a şinelor laterale se poate compensa prin intermediul grosimii adaosurilor. Pentru a exclude deplasarea vârfului la cele două şine laterale (1 şi 2), zona capetelor este prevăzută cu un dispozitiv de protecţie la deplasare (30), de o formă corespunzătoare. Procedeul de realizare a ansamblului schimbătorului constă în sudarea împreună în zona capului şi a tălpii, pe toată lungimea vârfului inimii. Aceste părţi de şină, sudate între ele, sunt sudate deschis prin presare, prin introducerea între cele două suprafeţe de sudat a unui dispozitiv de încălzire, care este apoi îndepărtat după atingerea temperaturii de sudare, operaţie executată într-un mediu protector de gaz. ŕ

Description

Invenția se referă la o inimă rigidă de schimbător de cale pentru macazuri și intersecții, și la un procedeu de realizare a acesteia, utilizate la liniile de cale ferată.

Este cunoscută o inimă de schimbător de cale ferată, publicația EP 0282796, la care șinele laterale sunt menținute la distanță față de vârful inimii prin intermediul unor piese de distanțare, pentru a asigura lățimea canalului pentru trecerea buzei de bandaj. Pentru a se realiza o anumită elasticitate a părților componente individuale a inimii de schimbător de cale, aceasta este amplasată într-un mijloc de fixare cu joc, care este fixat pe ambele părți ale elementelor de distanțare prin niște elemente corespunzătoare care, la rândul lor, se află în locașurile ecliselor de fixare a șinelor laterale.

Cele două șine laterale și vârful inimii sunt plasate pe o placă care prezintă niște nervuri verticale, ieșite în afară, ce servesc drept opritoare împotriva deplasării pe orizontală a tălpilor laterale ale vârfului inimii și care, pe baza jocului orizontal dat, permit o mobilitate orizontală voită.

Această inimă de schimbător de cale prezintă dezavantajul că posedă o rigiditate prea mare.

O altă inimă de schimbător de cale prezentată în publicația WO 94/02638 este formată din două porțiuni de șină nesudate, îmbinate între ele cu ajutorul unor elemente de fixare care trec prin inima șinelor și inima schimbătorului de cale. Pentru a se menține ambele porțiuni de șină nesudate ale vârfului inimii schimbătorului de cale într-o anumită poziție, una față de cealaltă, porțiunile de șină sunt plasate într-un mijloc de fixare fără joc, sau porțiunile inimii schimbătorului de cale, care sunt orientate una spre cealaltă, sunt fixate una de cealaltă prin intermediul unei profilări danturate pe lungime, dinții acestei danturări angrenând fără joc.

Această inimă de schimbător de cale prezintă dezavantajul că nu poate prelua corespunzător eforturile provocate de bandaj la trecerea acestuia peste inima respectivă, în cazul acestui exempu de realizare, inima schimbătorului de cale este plasată în macazuri, în locurile în care buza bandajului de interiorul roților traversează ambele suprefețe de mers, în zona intersectării. Lățimea bandajului este suficient de mare încât să acopere lățimea canalului de trecere și lățimea vârfului inimii încă sub sarcină. La această trecere liberă a buzei de bandaj, bandajul roții care transmite sarcina acesteia trebuie să permită trecerea fără probleme pe suprafețele de mers, fără a distruge suprafața îngustă a vârfului inimii schimbătorului de cale.

Din cauză că aceste inimi sunt rigide, fiind alcătuite din cele două șine laterale și vârful inimii, și sunt fixate prin șuruburi pe elementele de fixare, este împiedicată deplasarea pe lungime cauzată de frânare și de dilatările termice. în afara unor costuri destul de ridicate de fabricare, acest ansamblu de inimă de schimbător de cale mai prezintă dezavantajul unei durabilități reduse în exploatare.

Pentru evitarea defectelor menționate anterior în publicația EP 0282796, s-a propus ca ansamblul inimii de schimbător de cale să prezinte un grad mai mare de elasticitate, adică să fie posibilă o deplasare pe verticală între vârful inimii și șinele laterale, pentru a se putea prelua numai forțe reduse în zona slabă a vârfului inimii și forțe foarte mari în zonele cu secțiuni mai mari ale șinelor. Prin faptul că ambele șine laterale sunt cuplate în mod rigid una de cealaltă prin vârf, momentul lor de inerție este relativ mare. Pe deasupra, inima de schimbător de cale este rezemată ca un braț în consolă, adică capătul liber al acestei inimi poate balansa vertical în timp ce zona din spate rămâne fixată rigid. în timp ce zona din față a inimii schimbătorului de cale se depasează în jos la trecerea bandajului peste aceasta, zona fixă va fi solicitată la întindere, ceea ce conduce la ruperea șinelor după o scurtă perioadă de funcționare.

I

RO 119241 Β1

Dacă se analizează momentul de inerție al zonei de trecere, constând din două șine laterale, două elemente de prindere și eventual vârful inimii, se poate constata că o astfel de zonă se comportă ca un ansamblu rigid, care prin rigiditatea proprie provoacă fenomenul de strivire în zona de lovire. Pentru a se elimina această uzură prin strivire verticală la vârful inimii și la șinele laterale, se încarcă cu sudură atât zona vârfului de schimbător, cât și șinele laterale.

O altă înimă de schimbător de cale, prezentată în publicația DE 4305228, este alcătuită din două șine laterale, în spațiul dintre ele fiind amplasată inima sub forma unei bucăți de șină . Această inimă, la partea inferioară, este prevăzută cu un element de centrare pe care sunt montate mai multe elemente elastice aflate într-o casetă pentru a prelua eforturile create de apăsarea realizată de bandajul roții.

Acest ansamblu de inimă de schimbător de cale prezintă dezavantajul că are o construcție complicată.

Un alt ansamblu cunoscut de fixare a șinelor de cale ferată este alcătuit din niște plăci de sprijin prevăzute cu niște proeminențe verticale în care se montează talpa șinei respective. Fixarea tălpii șinei pe traversă sau pe alt suport de susținere se realizează cu niște elemente elastice care, cu un capăt, se sprijină pe partea superioară a tălpii șinei, iar cu celelălat capăt se sprijină pe traversă.

Sunt cunoscute procedee de realizare a inimilor de schimbător de cale, publicația DE 3708233 A1, care constau din asamblarea elementelor componente prin intermediul unor șuruburi cu strângeri foarte puternice.

Dezavantajul acesor procedee constă în aceea că, în afara unor costuri ridicate de fabricare pentru vârful inimii, se utilizează șine cu profilul plin. Pentru a se putea realiza îmbinarea celor două secțiuni ale vârfului de șină plină, prin sudare, atât vârful principal al inimii, cât și cele două părți componente secundare trebuie prelucrate mecanic, prin frezare, în zona critică, adesea până la jumătate. înainte de a se realiza operația de sudare, zonele care trebuiesc îmbinate sunt preîncălzite la aproximativ 300-400’G, pentru a evita crăpăturile după răcirte, crăpături care, în cazul oțelurilor aliate cu mangan din care sunt realizate șinele, apar destul de frecvent. Această temperatură trebuie menținută pe toată durata operației de sudare. în cele mai multe cazuri această temperatură este greu de menținut la o valoare constantă, astfel că se ajunge la realizarea unei transformări martensitice în zona de îmbinare, aspect care face ca în zona respectivă elementele să se rupă. Pe de altă parte, sudura, de cele mai multe ori se execută necorespunzător, mai ales când părțile supuse îmbinării prin sudură nu se preîncălzesc suficient, astfel încât, în scurt timp inima schimbătorului de cale se rupe datorită formării martensitei.

Un alt procedeu cunoscut de realizare a ansamblului inimii de schimbător de cale constă în depunerea pe suprafețele cele mai expuse la uzare a unui adaos de material cu duritate mai mare, prin sudare, pentru a se realiza un strat cu o structură perlitică. în cazul acestor procedee se realizează o decarburare a zonelor respective care duce la reducerea rezistenței zonei afectate, ceea ce în practică duce, chiar după darea în folosință, la cheltuieli însemnate de întreținere, datorate acelor așa-zise “pete moi”.

Un alt procedeu cunoscut de realizare a ansamblului inimii schimbătorului de cale, prezentat în publicația DE 3339442 C1, constă în prevederea, în vârful inimii, unde uzura este maximă, a unei degajări în care se presează un adaos dur din oțel manganos. Acest procedeu prelungește durata de viață a inimii schimbătorului de cale, dar este scump și complicat de realizat. în plus, permite realizarea unui vârf de inimă practic neelastic. Atât prin șinele laterale cât și prin corpul inimii trebuie date găuri, ceea ce, pe de o parte, înseamnă costuri ridicate, iar pe de altă parte, duce la ruperea șinelor, dacă marginile șinelor nu sunt

RO 119241 Β1 debavurate corespunzător. îmbinarea, pe cât posibil fără joc, a suprafețelor pe care se dispun elementele de fixare, necesită costuri de fabricare ridicate. Cauza principală a uzurii mari, și de aici a duratei reduse de viață, este rigiditatea mult pre mare a zonei de trecere a bandajului roții de pe șina laterală spre vârf și invers, datorită configurației prea compacte.

Problema care trebuie rezolvată constă în mărirea duratei de viață a inimii schimbătorului de cale, cu cheltuieli de fabricație și materiale mai reduse, precum și o disponibilitate mai mare a acestuia în exploatare.

Problema a fost rezolvată prin realizarea unui ansamblu de inimă rigidă de schimbător de cale pentru macazuri și intersecții, alcătuit din două șine laterale și un vârf de inimă intercalat între aceste șine laterale, care formează cu șinele laterale canale, în unghi ascuțit, pentru trecerea liberă a buzei bandajului roții, unde cele două șine laterale și vârful inimii sunt plasate pe o placă cu nervuri verticale ieșite în afară, între care se află talpa șinei și talpa vâfului inimii. Șinele laterale și vârful inimii sunt fixate elastic vertical prin cleme de prindere elastică de placa cu nervuri, iar poziția orizontală relativă a șinelor laterale și a vârfului inimii, și deci lățimea canalului căii de rulare, sunt determinate efectiv prin intermediul nervurilor, între care tălpile șinelor laterale, respectiv vârful inimii schimbătorului de cale sunt fixate aproape fără joc. Șinele laterale și vârful inimii sunt plasate pe straturi intermediare care sunt intercalate între talpa șinei respective și placa cu nervuri. Aceste straturi intermediare sunt deosebit de elastice, fiind realizate din elastomer. Supraînălțarea șinelor laterale, în zona de trecere a roții de pe vârful inimii pe șinele laterale și invers, în raport cu înălțimea suprafețelor șinelor vârfului inimii, se realizează prin straturi intermediare de grosimi diferite, corespunzător conicității bandajului roții.

Clemele elastice de prindere, aflate între talpa orientată spre interior a șinei laterale și talpa vecină a vârfului inimii nu se sprijină decât pe tălpile șinelor sus-amintite și sunt fixate pe nervurile respective. Unele din aceste cleme de prindere se sprijină în zona frontală frezată a vârfului inimii pe fața superioară a zonei coborâte și a tălpilor învecinate ale șinelor laterale, și sunt fixate pe nervurile corespunzătoare. Clemele de prindere, plasate la interior, exercită o forță de tensionare de 10 la 15 kN pe fiecare punct de sprijin. Pentru a se realiza o fixare corespunzătoare, nervurile plăcilor cu nervuri prezintă o lățime mai redusă decât celelalte nervuri.

în zona de trecere a roții de pe șina laterală pe vârful inimii și invers, pe părțile de șină alăturate este prevăzut un dispozitiv de protecție la deplasare, care oprește deplasarea relativă a porțiunilor șinei una față de cealaltă în direcția axei longitudinale a șinei, însă permite o îndoire sau o oscilare verticală a părților șinei. Dispozitivul de protecție la deplasare este format din câte o pereche de elemente de oprire, fixate pe inima șinei corespunzătoare și care se întrepătrund de-a lungul șinei respective. Aceste elemente de oprire, prezintă câte o proeminență verticală depărtată de capătul liber al elementului de oprire respectiv, unde pereții verticali intră unul în celălalt alternativ și formează o astfel de oprire pe direcție transversală față de axa longitudinală a șinei.

Procedeul de realizare a ansamblului schimbătorului, alcătuit din șine de reglaj, constă din sudarea împreună, în zona capului și tălpii, pe toată lungimea vârfului inimii. Aceste părți de șină, care trebuie a fi sudate între ele, sunt sudate deschis prin presare, ele fiind plasate la distanță, iar în intervalul respectiv se introduce un mijloc de încălzire care este îndepărtat după ce se atinge temperatura de sudare, cele două părți de șină fiind îmbinate împreună prin presare. Operația de sudare, de regulă, se realizează inductiv sau într-un mediu protector de gaz inert, sau este o sudură cu laser.

Invenția prezintă următoarele avantaje: _____________

- permite realizarea unei inimi de schimbător de cale cu o durabilitate de exploatare mărită;

RO 119241 Β1

- oferă posibilitatea de a fi înlocuite separat numai elementele care s-au uzat;

- atenuează zgomotul la trecerea roților peste macazuri sau încrucișări de linii de trecere;

- reduce chetuielile de realizare, de montaj și de întreținere;

Invenția va fi prezentată în detaliu, în continuare, în legătură și cu fig. 1...23, care 150 reprezintă:

- fig. 1, vedere în plan orizontal a unei inimi de schimbător de cale;

- fig. 2, vedere laterală a inimii schimbătorului de cale, conform fig.1;

- fig. 3, vedere laterală a înălțimilor suprafețelor de rulare a ambelor șine laterale prezentate în fig 1; 155

- fig. 4, secțiune după planul A - A, conform fig.1;

- fig. 5, vedere în plan orizontal a ansamblului prezentat în fig. 4;

- fig. 6, secțiune după planul D - D, conform fig.1;

- fig 7, vedere în plan orizontal a ansamblului prezentat în fig. 6;

- fig. 8, vedere în plan orizontal a unei porțiuni din ansamblul inimii schimbătorului de 160 cale și secțiune prin dispozitivul de protecție la deplasare în prima variantă de realizare;

- fig. 9, secțiune după planul B - B, conform fig. 8;

- fig. 10, secțiune după planul C - C, conform fig. 8, prin dispozitivul de protecție la deplasare în conformitate cu prima variantă de realizare;

-fig. 11a, vedere a ansamblului elemetelor componente ale dispozitivului de protecție 165 din prima variantă de realizare;

- fig. 11b, secțiune după planul vertical d-d, conform fig. 11a, prin primul element al dispozitivului de protecție;

- fig. 11c, secțiune după planul e - e, conform fig. 11a, prin cel de-al doilea element al dispozitivului de protecție; 170

- fig. 11d, secțiune după planul a - a, prin elementele componente în stare asamblată;

- fig. 11e, secțiune după planul b - b prin elementele componente ale dispozitivului de protecție;

- fig. 11 f, secțiune după planul c - c prin elementele componente în stare asamblată; 175

- fig. 12, secțiune în plan orizontal a unei porțiuni a inimii schimbătorului de cale prevăzută cu un dispozitiv de protecție la deplasare, în altă variantă de realizare;

- fig. 13, secțiune parțială în plan orizontal prin inima de schimbător de cale și prin dispozitivul de protecție, în altă variantă de realizare;

- fig. 14, secțiune după planul I -1, conform fig. 13, prin dispozitivul de protecție la 180 deplasare;

- f ig. 15a, secțiune după planul F - F, conform fig. 13, prin dispozitivul de protecție;

- fig. 15b, secțiune după planul G - G, conform fig. 13, prin dispozitivul de protecție;

- fig. 15c, secțiune după planul Η - H, conform fig. 13, prin dispozitivul de protecție;

- fig. 16, vedere în plan orizontal a unei plăci cu nervuri;

- fig. 17, secțiune după planul E - E, conform fig. 16, prin placa cu nervuri;

- fig. 18, vedere laerală a unei nervuri de interior a plăcii cu nervuri prezentată în fig.

și 17;

- fig. 19. vedere laterală a unei nervuri de la exterior cu care a fost prevăzută placa cu nervuri din fig. 16,17;

185

190

- fig. 20, secțiune transversală prin douăformează vârful unei inimi de schimbător de cale în timpul procesului de preîncălzire, în vederea sudării;

RO 119241 Β1

- fig. 21, secțiune prin ansamblul prezentat în fig. 20 după terminarea operației de sudare;

- fig. 22, secțiune transversală prin două porțiuni de șină care formează vârful inimii schimbătorului de cale în timpul procesului de preîncălzire, în cazul sudării în poziție închisă;

- fig. 23, secțiune prin ansamblul elementelor din fig. 22, după terminarea operației de sudare în poziție închis.

Inima schimbătorului de cale, conform invenției, prezentată în fig. 1, este alcătuită din niște șine de reglaj 4 și 5 care formează împreună vârful inimii 3 a schimbătorului de cale. Aceste șine de reglaj se prelungesc până dincolo de punctul teoretic al inimii schimbătorului și sunt sudate la partea din față și la talpă. De ambele părți ale vârfului 3 sunt dispuse, de asemenea, câte o șină laterală 1 și 2 formându-se niște canale 11. Porțiunile de șină sus-menționate sunt plasate pe niște plăci cu nervuri 246-253, respectiv 223. (Aceste numere de referință sunt cele folosite în nomenclatorul utilizat de compania germană de căi ferate).

Piesele inimii schimbătorului de cale, cum ar fi șinele laterale 1 și 2 și vârful inimii 3 nu sunt asamblate rigid, ci sunt prinse vertical elastic prin intermediul unor cleme de prindere 26,27,28, 29, de plăcile cu nervuri 246-253, respectiv 223. Șinele laterale 1 și 2 sunt prinse către exterior în mod elastic cu clemele de prindere 26, unde acestea pot fi, de exemplu, cleme obișnuite de tip SKL12. în zona în care șinele laterale sunt una lângă cealaltă, adică la plăcile cu nervuri 246 și 247 este prevăzută o prindere între șine cu o clemă de prindere 27 care presează pe tălpile șinelor adiacente.

în zonele șinelor laterale, între care se află și vârful inimii schimbătorului de cale, sunt prevăzute prinderi vârf-șină sub forma clemelor de prindere 28, care se sprijină pe o parte a piciorului șinei laterale și pe cealaltă parte a piciorului vârfului inimii. în zona nesudată a inimii, în care șinele vârfului se află la distanță mai mare una de cealaltă, este prevăzută o prindere între șine în interior sub forma unei cleme de prindere 29, plasată pe tălpile dinspre înăuntru ale celor două vârfuri.

Toate componentele șinelor sunt prinse astfel elastic pe verticală, de plăcile cu nervuri, însă nu sunt fixate între ele. Fiecare din cele trei părți principale (două șine laterale și un vârf al inimii) oscilează complet liber față de restul părților și se poate deforma elastic vertical și orizontal. în felul acesta șocul, la trecerea bandajului roții de pe șina laterală pe vârful inimii și invers este puternic redus prin elasticitatea individuală existentă a fiecărui element, încât uzura, prin strivire, care se produce în mod practic dispare.

Deoarece, în esență, părțile principale sunt fixate numai între piciorul șinei și plăcile cu nervuri prin intermediul clemelor de prindere, există garanția că părțile principale nu se pot deplasa relativ unele față de altele, respectiv că se deplasează numai atât încât canalul șinelor se menține la o valoare optimă cu o lățime suficientă. Pentru a se împiedica deplasarea relativă între vârful inimii schimbătorului de cale 3 și șinele laterale 1 șl 2 în direcția lungului șinelor, este prevăzut un dispozitiv de protecție 30 contra deplasării, care, în cazul acestei variante, este intercalat între plăcile cu nervuri 250 și 251, iar alternativ, poate fi montat și între plăcile cu nervuri 249 și 250. Dispozitivul de protecție la deplasare 30 este prezentat detaliat în fig. 6-11.

într-o variantă preferată, pentru a se realiza o protecție corespunzătoare contra deplasării, dispozitivul 30 acționează numai în direcția lungului șinelor, deci este evitată cuplarea verticală a componentelor principale, astfel că nici în această zonă nu este mărit momentul de inerție. Acest dispozitiv de protecție la deplasare 30 este fixat prin șuruburi pe vârful inimii 3 și pe șinele laterale 1 și 2. Aceste șine, respectiv vârful inimii, au, în această zonă, niște găuri 31, și 32, care se văd în fig. 2 și 3.

RO 119241 Β1 în fig. 2 se prezintă o vedere laterală a vârfului inimii schimbătorului de cale 3, în zona frezată a vârfului 6. Mai departe se prezintă o zonă de traversare 34, situată între plăcile cu nervuri 248 și 249 în care suprafața de rulare a inimii este prezentată cu o pantă ușor descrescătoare.

în fig. 3 se prezintă o vedere laterală a șinei laterale 1. în desenele din fig. 1,2 și 3 245 sunt reprezentate părțile principale orientate în direcția axei longitudinale ale șinelor. în final se mai observă în fig. 1 că toate plăcile cu nervuri 246-253 și 223 sunt fixate prin șuruburi pe calea ferată 33 pe niște traverse, nereprezentate.

Pentru ca șinele să nu se poată deplasa perpendicular pe axa șinelor, pe plăcile cu nervuri, sunt prevăzute niște nervuri ieșite în afară, între care părțile șinei sunt fixate în 250 principiu fără joc (cu toleranțe strânse). în practică, acest joc are valoarea de numai 0,5 la 1 mm. Aceste plăci cu nervuri sunt prezentate în detaliu în fig. 12-15.

Se mai precizează, în legătură cu fig. 3, că în zona dintre cele două puncte 35, șina laterală 1 este ușor supraînălțată față de înălțimea căii de rulare a vârfului inimii, corespunzător conicității bandajului roții, astfel că la trecerea de vârful inimii pe șina laterală și invers, 255 roata nu este nici ridicată nici coborâtă. înălțimea suprafeței șinei laterale este reprezentată prin linia mai subțire 36 care trece orizontal printre punctele 35 față de suprafața de rulare 37 a șinei laterale.

în fig. 4 se prezintă o secțiune în planul A - A a plăcii 249 din fig. 1. în această zonă vârful inimii schimbătorului de cale 3 prezintă încă o înălțime maximă și preia încă o parte 260 din sarcina roții. De asemenea, cele două vârfuri de șină 4 și 5 sunt sudate împreună, cap și talpă, prin sudare în mediu de argon.

Placa cu nervuri 249, conform figurii 4, prezintă două nervuri verticale 39a șl 39b și două nervuri laterale mai puțin înalte 40 și 41. Distanța dintre nervurile 40 și 39a, și respectiv nervurile 39b și 41 corespunde lățimii, în acest loc, a piciorului16 al șinelor laterale 1 și 2, 265 unde există, eventual, un joc foarte redus, de aproximativ 0,5-1 mm, astfel încât piciorul 16 al celor două șine laterale 1 și 2 este fixat perpendicular pe axa longitudinală a șinei între nervurile 40 și 39a, respectiv 41 și 39b. Cele două șine laterale 1 și 2 sunt plasate pe niște adaosuri intermediare 42, care au o grosime de aproximativ 9 mm și sunt, de preferință, din material elastic. Mai departe, între adaosul intermediar și partea inferioară a tălpii șinei, mai 270 este introdus un adaos intermediar, suplimentar cu care se poate regla supraînălțarea șinei laterale față de înălțimea suprafeței șinei, la vârful inimii. Aceste adaosuri 43 pot fi ușor schimbate sau înlocuite cu un adaos mai gros când se uzează calea de rulare a șinelor laterale, nemaifiind necesară încărcarea cu sudură pentru corectarea suprafețelor șinelor.

Părțile tălpii de șină 16', orientate spre exterior, sunt fixate vertical elastic cu cleme 275 de prindere 26 obișnuite, față de partea de sus 38, a plăcii cu nervuri. Aici, la nervurile din spre exterior 40, respectiv 41, este fixat un șurub cu cârlig 44, care permite o îmbinare în coadă de rândunică. Pe tija filetată a șurubului este înșurubată o piuliță 45, cu șaibă de adaos 46, prin care clema de prindere 26 se fixează, pe de o parte, pe placa cu nervuri 249 și, pe de altă parte, pe talpa 16', îndreptată spre exterior, a șinei laterale 1, respectiv 2. 280

Din figura 4 se poate vedea cu ușurință cum clema de prindere 26 stă pe talpă și placa cu nervuri la înălțimi diferite. Similar, cele două tălpi interioare ale șinelor 1 și 2 sunt fixate pe interior prin clema de prindere 28 de placa cu nervuri 249, unde ,la nervurile centrale 39a și 39b, este, de asemenea, fixat un șurub cu cîrlig și piuliță 45, prin care se fixează clema de prindere 28 prin intermediul piuliței 45 și al unei șaibe 46. Clema de 285 prindere 27 este plasată pe-ambele tălpi 16 și 49 ale șinelor laterale respective și pe vârful inimii și, în principiu, la aceeași înălțime.

RO 119241 Β1

Din fig. 4 reiese că cele două șine laterale 1 și 2 sunt complet decuplate una față de cealaltă pe verticală și, deci, pot oscila liber una față de alta, respectiv se pot îndoi elastic. După cum s-a prezentat anterior, clemele de prindere 26 pe exterior sunt elemente obișnuite de prindere, comercializate sub denumirea SKL12. Clema de prindere 28, pentru fixarea în interior, are, în principiu, în vederea de sus din fig.5, aceeași formă ca și clema de prindere 26. în secțiunea din fig. 4 acestea se deosebesc însă prin faptul că cele de pe tălpile interioare 16 ale celor două șine laterale și ale vârfului inimii, au, în principiu, aceeași înălțime.

în fig. 5 se prezintă o vedere de sus corespunzătoarte zonei plăcii cu nervuri 249. Și aici placa are patru nervuri, analog cu placa 258, adică două pe exterior mai joase, 40 și 41, și două, centrale mai înalte, 39a, 39b. Cele două vârfuri de șină, care formează vârful inimii schimbătorului de cale 3, adică șinele 4 și 5, sunt sudate împreună la cap și la talpă, și au, de asemenea, tălpi 49 orientate spre în afară, pe care se sprijină prinderile interioare ale șinelor laterale, care aici sunt reprezentate tot ca niște cleme de prindere, dar diferă de clemele 26 prin faptul că poziția pe tălpile 49 ale inimii 3 este mai joasă decât nivelul de sprijinire pe tălpile 16, ale șinelor laterale 1 și 2. în zona plăcilor cu nervuri 249 ambele șine laterale sunt supraînălțate printr-un adaos intermediar gros 43, acest aspect fiind reprezentat prin linia 37, fig. 4, care indică înălțimea suprafeței de rulare a șinelor laterale 1 și 2 și suprafața 36 a vârfului inimii 3, care este coborâtă față de acestea.

Fig. 6 prezintă o secțiune prin placa cu nervuri 251, deci într-o zonă în care șinele de reglaj 4 și 5 trec din zona de vârfuri separate în cea sudată de la vârful inimii, ceea ce este reprezentat prin cusătura de sudură 57, în fig. 7. Placa cu nervuri are aici în total cinci nervuri, adică cele două nervuri de pe exterior 40 și 41, cele două nervuri pentru prinderea între șinele laterale și vârful șinelor, 39a, 39b, precum și o nervură centrală 52 plasată între vârfurile șinelor 4 și 5, și care le ține la distanță una față de cealaltă, perpendicular pe axa șinei. Deoarece în această zonă tălpile exterioare ale șinelor 4 și 5 prezintă încă în mare măsură profilul normal al șinei de reglaj, clemele de prindere, pentru fixarea șinelor laterale de șinele de vârf 28, sunt plasate pe ambele părți la aceeași înălțime. Se pot, deci, folosi, în principiu, aceleași cleme de prindere ca la fixarea pe interior a șinelor laterale. Mai este de remarcat că, în cazul acestei invenții, ambele șine laterale se sfârșesc după placa 251, pe când cele din stadiul tehnicii se sfârșesc abia în spatele plăcii 253. Scurtarea a fost posibilă datorită elesticității orizontale mult mai mari pe care o prezintă cele două șine laterale prinse numai la talpă.

în fig. 7 se prezintă o vedere de sus a zonei de trecere de la partea sudată a vârfului inimii schimbătorului de cale (cusătura 51) la șinele de reglaj 4 și 5, precum și nervura mai îngustă 52.

în fig.8 se prezintă prima variantă constructivă a dispozitivului de protecție la deplasare 30, cu cinci șuruburi de prindere, fiind plasat în zona vârfului inimii schimbătorului de cale, între plăcile cu nervuri 250 și 251, deci într-o zonă în care ambele șine ale vârfului sunt deja sudate la vârf și la talpă. Dispozitivul de protecție la deplasare 30 constă din două perechi de elemente de protecție 57 și 58, din care cel exterior este fixat pe șina 1 și respectiv 2, iar cel interior 58, este fixat de vârful inimii. Fixarea se face, de preferință, prin intermediul șuruburilor cu strângere foarte puternică 59, care străbat șina laterală prin găurile 32 (fig. 3) și al șuruburilor 60, care străbat șinele vârfului 4 și 5 prin găurile 31. Ambele elemente de protecție la deplasare 57 și 58 au câte un corp de bază 62, respectiv 63, care pătrunde în degajarea eclisei 18 a șinelor laterale 1 și 2, respectiv în degajarea eclisei 61 a șinelor vârfului 4 și 5, merge paralel cu inima șinei respective și se prinde, prin intermediul șurubului 59 și 60, în degajarea eclisei și de inima șinei. Mai departe, fiecare element de

RO 119241 Β1

335 protecție contra deplasării 57 și 58 prezintă, perpendicular pe axa longitudinală a șinei, și orizontal față de corpul de bază 62 și 63, niște elemente de oprire 64 și 65, decalate unul față de altul pe direcția axei longitudinale a șinei, astfel încât elementele de oprire 64 și 65 ale unei perechi 57 și 58 pătrund unele în celelalte ca dinții unui pieptăn și formează, pe direcția axei longitudinale a șinei, opritoare contra unei deplasări relative a șinelor învecinate 1 și 4, respectiv 5 și 2. Elementele de oprire au o astfel de formă, încât la montarea șinelor pe terasament, se plasează mai întâi pe placa cu nervuri șinele vârfului 4 și 5, având elementele de protecție 58 gata montate și apoi se coboară vertical șinele laerale cu elementele de protecție 57 înșurubate. în acest mod elementele de oprire 57 și 58 vor pătrunde unele în altele prin intermediul dinților respectivi, asigurând poziționarea relativă a șinelor în lungul lor. Opritoarele 64 și 65 ale elementelor de protecție 57 și 58 formează o degajare deschisă 73 spre șina vecină pentru a permite introducerea șurubului 59 și primirea capului acestuia. Pentru a se asigura și distanța între șine și cu aceasta, lățimea canalului căii de rulare, elementele de oprire au niște proeminențe verticale 67 și 68 care se întrepătrund și formează, astfel, o oprire în direcția perpendiculară pe axa longitudinală a șinei, pe direcția X. Aceste proeminențe verticale ajung numai cu puțin peste jumătatea lungimii elementelor de oprire 64 și 65, măsurate perpendicular pe axa longitudinală a șinei și încep la capătul liber al elementelor de oprire. Elementele de oprire verticale 67, fixate cu șinele de reglaj 4 și 5, sunt orientate de jos în sus, adică de la talpa șinei spre capul acesteia, pe când proeminențele verticale 68, unite cu șinele laterale 1 și 2, sunt orientate de sus în jos, deci de la capul șinei la talpa acesteia, pentru a permite montarea de sus a șinelor laterale cu elementele de protecție corespunzătoare.

Deși șinele învecinate 1 și 4, respectiv 5 și 2, sunt cuplate între ele prin intermediul elementelor de protecție la deplasare, totuși nu se realizează un cuplaj rigid ca în cazul inimilor de schimbător de cale cunoscute, porțiunile șinelor se pot curba vertical independent una față de alta, se pot deplasa și pot oscila, iar cât privește momentul de inerție în direcție verticală, sunt complet necuplate între ele, cu atât mai mult cu cât este prevăzută plasarea lor, cu masa principală, în apropierea axei neutre X.

Din fig. 11 rezultă că fiecare element de protecție împotriva deplasării 57 și 58 are opritoarele 64 și 65, care prezintă între ele decupări 75, acestea cooperează cu opritorul opus 64, respectiv 65, astfel încât elementele de protecție pătrund unele în altele cu dinții respectivi. Opritoarele 64 și 65 depărtate de corpurile de bază 62 și 63 au o deschidere cilindrică 73 în capătul căreia este prevăzută o gaură 74 pentru preluarea șurubului de fixare. Ambele opritoare din marginile fiecărui element de protecție 57 și 58 au niște brațe verticale 67 și 68 care, de asemenea, se îmbină unele cu altele, prin care șina laterală și vârful inimii sunt fixate împreună și transversal față de axa longitudinală a șinelor. Cu toate acestea, nefiind un cuplaj pe direcție verticală, toate elementele, adică vârful inimii și cele două șine laterale, se pot deplasa vertical liber în raport cu celelalte șine și față de aceasta nu este activ decât momentul de inerție al unei șine individuale, ceea ce permite mult mărirea elasticității pe direcție verticală.

în fig. 12 se prezintă o altă variantă constructivă a dispozitivului de protecție împotriva depplasarii cu câte trei șuruburi de fixare. Și în cazul acestei variante de realizare, dispozitivul este alcătuit din două perechi de elemente de protecție 57 și 58, din care cel exterior 57 este fixat, prin intermediul a trei șuruburi de inima șinei laterale 1, respectiv 2, iar cel interior 58 este fixat tot cu trei șuruburi 60 de inimile 4, 5 ale șinelor de reglaj care formează vârful inimii schimbătorului de cale. Inimile șinelor au câte trei găuri pentru cele trei șuruburi. Ambele elemente de protecție 57 și 58 ale unei perechi au câte un corp de bază care pătrunde în eclisa șinei laterale, respectiv a vârfului, se extind paralel cu inima șinei

340

345

350

355

360

365

370

375

380

RO 119241 Β1 respective și au niște dinți 93 și 98 ieșiți în afară, care servesc drept elemente de oprire prin întrepătrundere. Elementul 57, fixat de șina laterală 1, respectiv 2, are dinții 93 și 94 deplasați unul față de celălalt în direcția axei longitudinale a șinei, pe când elementul de protecție 58, de pe șina de reglaj 4 prezintă două perechi de dinți 95 și 96 și 97 și 98 care prind între ei dintele 93, respectiv 94. în exemplul de realizare prezentat în fig. 12 dinții 93 și 94 au formă trapezoidală, cu rădăcina dintelui lățită, prin care dinții respectivi pot prelua forțe mai mari. Spațiul dintre dinții 95 și 96, respectiv 97 și 98, este, de asemenea, trapezoidal, astfel că elementele de protecție pătrund unele în celelelte cu joc restrâns, de 2-3 mm. Din cauza apariției forțelor active în direcția axei longitudinale a șinei, datorită formei trapezoidale a dinților, la ambele capete ale unei perechi de elemente de protecție 57 și 58, sunt prevăzute elemnte de ancorare 67 și 68, care intră unele în celelalte și care preiau aceste forțe transversale.

Varianta constructivă prezentată în fig. 13 se deosebește de varianta constructivă a dispozitivului de protecție prezentat în fig. 12 prin faptul că dinții 93 și 98, au în vedere de sus, un profil dreptunghiular, caz în care ancorarea nu mai poate exista.

Așa cum este prezentat în fig. 15a, 15b, dinții unui element de protecție sunt uniți prin intermediul unor punți 99 și 100, unde aceste punți sunt paralele cu calea de rulare și deplasate una față de cealaltă. în varianta de realizare prezentată, puntea 99 a elementului de protecție 58, fixat pe vârful inimii schimbătorului de cale, este situat deasupra punții 100 a elementului de protecție 57, fixat de șina laterală. Cu aceasta, inima schimbătorului de cale se poate monta prin coborâre de sus, în cazul șinelor laterale deja montate pe traverse.

Exemplul de realizare prezentat în fig. 16,17 redă o placă cu patru nervuri ce se aplică pe plăcile cu nervuri 250 și 251 din fig. 1, unde trebuie menționat că în fig. 12,15 nervurile sunt paralele între ele și la un unghi drept față de muchia plăcii cu nervuri, pe când în practică ele trebuie orientate după un unghi ascuțit al șinelor. Placa cu nervuri constă dintr-o placă plană dreptunghiulară 83, iar nervurile 40, 39a și 39b, 41 se ridică perpendicular pe suprafața plăcii. Distanța între suprafețele aflate față în față ale nervurilor 40,39a și 39b, 41 corespunde, la exterior, jumătății lățimii tălpii, iar la interior, corespunde tălpii scurte a șinei laterale. Distanța între suprafețele aflate față în față ale nervurilor 39a și 39b corespunde lățimii adaptate a tălpii celor două șine sudate în vârful inimii schimbătorului de cale. în afară de aceasta, plăcile cu nervuri au, pe ambele părți, câte o gaură 85 prin care pot fi introduse șuruburile de fixare pe traversă (de exemplul șuruburi de lemn 33 pentru traversele din fig. 1 sau chiar buloane pentru traversele de beton).

Nervurile 40 și 41, pe de o parte, și 39a și 39b, pe de altă parte, au înălțimi diferite și țin seama de înălțimile diferite ale punctelor de așezare ale clemelor de prindere. Nervurile au un corp de bază de formă paralelipipedică și sunt fixate pe placa 83, fie prin sudare directă, fie prin sudarea în gaura în care sunt introduse niște știfturi cilindrice scurte 86, care, forjate odată cu corpul de bază, sunt introduse în găurile 83.

Fig. 18,19 prezintă vederi laterale ale nervurilor 39a și 41. Toate nervurile au la partea lor de sus 87 o deschidere dreptunghiulară 88, în vedere de sus în fig. 17, care în partea de jos, în direcția plăcii 83, se lățesc într-o decupare în coadă de râdunică 89. Prin intermediul acestor orificii în formă de coadă de rândunică 89, placa cu nervuri este fixată prin șuruburi cu cap tip coadă de rândunică 44 aferente.

în fig. 20 se prezintă o secțiune prin două șine de reglaj, care formează vârful inimii schimbătorului de cale înaintea unei sudări în poziției “deschis”. Secțiunea este realizată între plăcile cu nervuri 249 și 250 din fig. 1. Vârfurile șinelor 4 și 5, care trebuie sudate împreună, sunt prelucrate în prealabil pe suprafețele față în față ale capului șinei 15, ale tălpii și inimii 17, unde șinele sunt sudate numai la suprafețele 52 în zona capului 53 și a tălpii.

RO 119241 Β1

435 în variantele de realizare din fig. 20 și 21 se prezintă modul de sudare a elementelor ansamblului inimii schimbătorului de cale în poziția “deschis”, la care suprafețele care trebuie sudate împreună 52-52,53-53 sunt distanțate orizontal, iar între ele se introduce un arzător oxiacetilenic sau un încălzitor inductiv 54, respectiv54‘, pentru încălzire. Cu acest arzător sau încălzitor, suprafețele care trebuie sudate sunt aduse la temperatura necesară îmbinării. în final, arzătorul sau încălzitorul respectiv este îndepărtat din zonă, de exemplu prin basculare, iar cele două zone ale șinelor se presează una spre alta, astfel rezultând cusăturile sudate. Această sudură “deschisă” prin presare, se caracterizează printr-o cusătură relativ mică rezultată în urma îmbinării. în plus, ambele inimi de șină 17 sunt relativ apropiate una față de cealaltă, iar distanța 56' dintre ele este de maximum 3-4 mm, fapt care mărește considerabil stabilitatea, mai ales în zona din față a vârfului inimii schimbătorului de cale.

în fig. 21 este prezentat vârful inimii schimbătorului de cale după ce a fost realizată sudarea la talpă, cu cusătura sudată 56 și la cap, cu cusătura sudată 55.

în fig. 22,23 se prezintă un desen similar celui din fig. 20,21, dar pentru o sudură prin presare de tip “închis”. Mijloacele de încălzire 54 și 54' se plasează deasupra capului și dedesubtul tălpii 49 ale șinelor vârfului 4 și 5, iar suprafețele care trebuie sudate împreună se presează una spre cealaltă cu o anumită forță. După ce a avut loc preîncălzirea și forța de apăsare scade datorită plasticizării materialului, procesul de sudare este pornit automat.

Cusăturile de sudură care trebuie realizate pot prezenta o lungime de 1-2 m sau mai mult. în ciuda acestei lungimi, cusăturile de sudură prin presare prezintă o calitate deosebită a materialului, întrucât nu se utilizează material de adaos la realizarea îmbinării, iar preîncălzirea suplimentară critică a materialului este practic eliminată, ca de altfel și la sudarea în mediu protector de CO₂, cum se practică în mod curent la nivelul stadiului tehnicii.

în cazul realizării sudurii de tip “închis” cusătura de sudură este ceva mai vizibilă decât la sudarea tip “deschis”. La fețele exterioare ale capului și tălpii, surplusul de material al cusăturii de sudură se poate îndepărta prin polizare.

în cazul inimii rigide de schimbător de cale, conform invenției, cele două șine laterale și vârful inimii sunt separate din punct de vedere al masei, respectiv al momentului de inerție, prin eliminarea elementelor de îmbinare cu șuruburi. Poziția relativă a acestor trei părți componente principale pe direcție orizontală este asigurată prin intermediul nervurilor între care aceste elemente componenente sunt montate fără joc (cu toleranțe strânse). Fixarea elastică verticală, a celor trei părți componente, se face prin intermediul unor cleme elastice de prindere, care le fixează elastic, vertical numai în zona plăcilor de sprijin. Lățimea canalului este asigurată prin intermediul nervurilor plăcii, precum și prin prelucrarea corespunzătoare a tălpilor și capetelor șinelor laterale și ale vârfului inimii. Plăcile cu nervuri, la rândul lor, sunt fixate pe traverse, de preferință, prin înșurubare. Deoarece fiecare parte principală se poate deforma vertical elastic, complet independent de celelalte, șocul de lovire la trecerea bandajului roții de pe șina laterală pe vârf și invers este mult redus, astfel încât uzura, prin fenomenul de strivire pe vârful rigid al inimii și pe șinele laterale este sensibil redusă, adesea complet eliminată.

în cazul ansamblului inimă de schimbător de cale, conform invenției, vârful inimii este format din șine de reglaj sudate împreună la cap și la talpă, pe lungimea vârfului inimii. între talpa șinei laterale , respectiv a vârfului inimii, și suprafața pe care se așază pe placa cu nervuri se introduce un adaos intermediar cu proprietăți elastice. în acest fel, fiecare dintre cele trei părți principale ale ansamblului inimii schimbător de cale poate oscila cu o frecvență proprie, ceea ce mărește sensibil elasticitatea în ansamblu, confortul în mers și durata de viață. între adaosurile intermediare, elastice, se pot introduce alte adaosuri cu grosimi diferite. în acest fel se poate regla cu precizie și fără probleme înălțimea dorită a suprafeței

440

445

450

455

460

465

470

475

RO 119241 Β1 de trecere, prin introducerea de adaosuri suplimentare de o anumită grosime sub zona tălpii șinei laterale sau ale vârfului inimii. Se poate compensa astfel și uzarea produsă, fără a fi necesară încărcarea zonei respective prin sudare cu reprofilarea suprafeței de mers, în zona încărcată prin sudură. Prin aceasta se reduc considerabil cheltuielile de întreținere și, mai ales, se mărește durata de viață.

Spre deosebire de variantele constructive cunoscute, la care erau fixate elastic numai zonele tălpii exterioare ale șinelor laterale față de plăcile cu nervuri, prin elemente de fixare sau alte elemente de prindere, unde forțele de prindere pe fiecare față se ridicau la max. 1015 kN, în conformitate cu exemplele de realizare conform invenției, se prind acum și zonele interioare ale șinelor laterale și ambele fețe ale tălpii laterale ale vârfului inimii cu cleme elastice de prindere, unde se ating forțe de prindere de 10-14 kN pe un punct de prindere, în consecință, cele trei elemente principale: vârful inimii și cele două șine laterale sunt strânse suficient de puternic. Datorită acestui aspect, protecția necesară contra deplasării, care trebuie să blocheze deplasarea relativă a șinelor laterale și a vîrfului inimii în direcția axei longitudinale a șinei, este mult mai economică și mai simplu de realizat.

în cazul unei uzări totale sau a unei rupturi a unei șine laterale, și/sau vârfului inimii, fiecare parte individuală poate fi înlocuită separat în mod simplu și rapid.

Deoarece în cazul prezentat de invenție nu mai apar zonele slabe în secțiunea elementelor componente și nici în zona sudată a celor două șine care formează vârful inimii, durabilitatea inimii, care în mod curent este numai de 3-4 ani sau ceva mai mult, în funcție de încărcare, crește.

Prin prevederea unor puncte de sprijin complet elastice ale șinelor laterale și a vârfului inimii se obține o reducere puternică a zgomotului. Punctele de sprijin ale clemelor de prindere, în cazul exemplului de realizare conform invenției, în principiu, se află la aceeași înălțime, spre deosebire de clemele de prindere tip SKL cunoscute la care cele două puncte de sprijin se află la înălțimi diferite. Pentru reducerea forței de ghidaj, mai ales la mersul în curbă, între cele două șine laterale și între cele două șine ale vârfiului inimii, dar și între vârful inimii și cele două șine laterale, cele trei elemente principale sunt prinse în zona punctelor de sprijin respective în mod vertical-elastic cu ajutorul clemelor de prindere care au o construcție ușor modificată. Deoarece atât între cele două șine laterale și cele două ale vârfului, precum și între cele două șine laterale și vârful șinei există, în principiu, zone ale tălpii aflate la aceeași înălțime, elementele de prindere cunoscute sunt în așa fel modificatre, încât ambele zone de așezare ale lor se află la aceeași înălțime. în acest fel se renunță la elementele de prindere scumpe și care măresc rigiditatea inimii schimbătorului de cale.

Pentru ca în șantier să se poată monta în cel mai scurt timp o inimă de schimbător de cale, conform invenției, se livrează pe șantier inima gata montată având atașate plăcile cu nervuri aferente. în acest mod se poate monta în cel mai scurt timp și fără probleme o inimă rigidă, simplă, optimizată în toate privințele. Piesele de schimb, cum ar fi cele două șine laterale și vârful inimii schimbătorului de cale se pot păstra în depozit, astfel încât să se asigure o disponibilitate de aproape 100%, a acestui ansamblu pentru serviciul feroviar, fără a fi nevoie de a se realiza un stoc prea mare de depozitare.

Pentru a se menține cât de mult lățimea tălpii celor două șine laterale (la interior), dar și a vârfului inimii (la exterior), nervurile de prindere interioare se execută mai înguste și mai înalte - la aceași capacitate de tracțiune - decât cele exterioare, pentru ca talpa șinei să fie cât se poate de lată, iar șuruburile de prindere să poată fi înlocuite la nevoie și fără demontarea șinei. Această lățime se orientează după lățimea normală a șuruburilor obișnuite utilizate la fixarea tip SKL, care este de 24 mm, ceea ce, la un spațiu de câte un milimetru de fiecare parte a nervurii, dă o lățime totală de 23 mm. Deoarece siguranța dispunerii vârfului inimii depinde de lățimea tălpii șinei în zona plăcilor, plăcile cu nervuri sunt lățite, astfel ca

RO 119241 Β1 prindere acestea să nu se deformeze sub formă concavă și să creeze fenomenul de “pompare”, în timpul funcționării. De la început aceste elemente sunt preformate convex și din oțel cu granulație fină, de mare duritate. 530

La macazuri care trebuie să reziste la sarcini mari, talpa ar trebui îngustată puțin numai în zona interioară a plăcilor, aproximativ cu o jumătate din lățimea nervurii. Deoarece lungimea nervurii este realizată direct prin forjare dintr-o bucată și sudată pe placa de bază, zonele corespunzătoare ale tălpii prezintă o degajare numai pe o lungime de max. 120 mm.

în cazul ansamblului inimii schimbător de cale, conform invenției, atât inima cât și 535 șinele laterale sunt fixate vertical, elastic, prin cleme de prindere tip SKL pe plăcile cu nervuri ale traverselor. Unitatea monobloc de până acum, constând din inimă rigidă și șine laterale, este descompusă în conformitate cu invenția în elemente individuale. Fiecare din aceste elemente componente individuale au elasticitate proprie, astfel încât, din punct de vedere al comportării la oscilații și amortizări, se comportă ca o șină normală de cale ferată. Elemen- 540 tele individuale, care formează ansamblul inimii schimbătorului de cale sunt mai ușor de înlocuit. Sub aceste elemente componente se pot introduce adaosuri intermediare, suplimentare, din material plastic cu care se poate realiza reglarea continuă a înălțimii suprafețelor căii de rulare. Repararea porțiunilor uzate ale elementelor componente, prin încărcarea cu sudură, nu mai este necesară. Prinderea se face vertical prin cleme de prindere. Tălpile 545 șinelor sunt distanțate lateral, în zona îngustată, cu aproximativ 1 mm una față de cealaltă. Capetele celor două șine de reglaj, care se întind pe toată lungimea vârfului inimii fără îmbinare sudată și formează vârful inimii, sunt sudate la cap și la talpă pe o zonă cât se poate de scurtă. Această îmbinare cu sudură se poate face prin rezistență și contact în mediu protector de CO₂, prin fascicul de electroni sau prin sudură cu laser. 550

Așa cum s-a prezentat anterior, în zona de trecere a roții de pe vârful inimii pe șina laterală și invers, vârful inimii este supraînălțat în așa fel, încât să compenseze diferența de înălțime a profilului conic al bandajului roții.

Vârful șinei constă din două șine de reglaj de tip UIC 60, ale căror zone alăturate de talpă și cap- în patrea spre vârf - sunt adaptate corespunzător îngustării în zona geometriei 555 vârfului și sunt sudate la cap și la talpa vârfului sub formă de V sau sub alte forme de execuție. Partea din față a vârfului inimii se poate realiza și dintr-o singură bucată, ca piesă forjată sau turnată și se poate suda împreună cu cele două vârfuri ale inimii sudate la cap și la talpă.

Deoarece pe șina laterală și pe vârful inimii acționează, datorită temperaturii și a 560 efectului de frânare, forțe mari orientate pe lungime, trebuie prevăzută o așa numită protecție împotriva deplasării între cele trei părți principale componente, care evită deplasarea pe lungime datorită deplasării relative între vârful inimii și șinele laterale. Dispozitivul de protecție împotriva deplasării se montează cât se poate de aproape de locul unde roata trece de pe o parte pe cealaltă, cu precizarea că fiecare inimă de șină laterală și de vârf este fixată 565 puternic, individual, cu ajutorul dispozitivului de protecție împotriva deplasării.

Reglarea diferită a înălțimii șinelor laterale este necesară pentru compensarea uzurii porțiunilor de șină ale șinelor laterale în zona trecerii roții.

între șuruburile de strângere și găurile mărite din inima șinelor, necesare dispozitivului de protecție împotriva deplasării, se prevăd niște bucșe cu excentric. Fiecare parte 570 a ansamblului de protecție se execută din două părți cu mai multe suprafețe de contact pe lungime și transversal, pentru a transmite forțele longitudinale de la vârf la șina laterală și invers. Aceste forțe au în lungul șinei valori cuprinse între 600 și 800 kN. Pentru egalizarea diferențelor de înălțime, datorată uzării suprafețelor de rulare, s-au prevăzut, așa cum s-a precizat anterior, adaosuri suplimentare intermediare, sau straturi intermediare de grosimi 575 diferite care se introduc sub tălpile șinelor laterale.

RO 119241 Β1

Cele două părți se pot deplasa vertical una față de cealaltă, cu scopul reglării înălțimii. Prin mai multe suprafețe de contact se pot transmite forțe mari în lungul șinei, care sunt de multe ori mai mari decât la ansamblurile de protecție folosite la elementele de macaz, conform nivelului actual al tehnicii. Un mic joc între suprafețele de contact poate micșora forțele ce se pot transmite în lungul șinei și deplasarea transversală a șinei se poate limita prin suprafețele de contact cu joc.

Claims

1. Inimă rigidă de schimbător de cale, cu două șine laterale și un vârf de inimă intercalat între ele, care formează cu șinele laterale canale de cale în unghi ascuțit, pentru trecerea liberă a buzei bandajului roții, unde cele două șine laterale și vârful inimii sunt plasate pe o placă cu nervuri verticale ieșite în afară, între care se află talpa șinei și talpa vârfului inimii, șinele laterale și vârful inimii fiind fixate elastic vertical prin elemente de prindere elastică, verticală, pe placa cu nervuri, caracterizată prin aceea că poziția orizontală relativă a șinelor laterale (1 și 2) și a vârfului inimii (3, 4, 5, 6) și deci lățimea canalului căii de rulare (11) sunt fixate exclusiv prin intermediul nervurilor (39, 39a, 39b, 40, 41), între care tălpile șinelor laterale, respectiv vârful inimii schimbătorului de cale, sunt fixate aproape fără joc.

2. Inimă de schimbător de cale, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că șinele laterale (1 și 2) și vârful inimii (3,4,5,6) sunt plasate pe niște straturi intermediare (42 și 43) care sunt intercalate între talpa șinei respective și placa cu nervuri (24 și 253).

3. Inimă de schimbător de cale, conform revendicării 2, caracterizată prin aceea că straturile intermediare (42 și 43) sunt deosebit de elastice, fiind realizate din elastomeri.

4. Inimă de schimbător de cale, conform revendicărilor de la 1 la 3, caracterizată prin aceea că elementele elastice de prindere pentru fixare între talpa șinei (16), orientată spre interior și talpa vecină a vârfului inimii nu se sprijină decât pe tălpile șinelor sus-menționate și sunt fixate pe nervurile respective (39a și 39b).

5. Inimă de schimbător de cale conform revendicărilor 1...4, caracterizată prin aceea că elementele elastice de prindere (28) se sprijină pe o zonă frontală frezată (6) a vârfului inimii, pe fața de sus a zonei coborâte (6) și a tălpilor învecinate (16) ale șinelor laterale (1 și 2) și sunt fixate de nervurile respective (39a și 39b).

6. Inimă de schimbător de cale, conform uneia din revendicările 1 ...5, caracterizată prin aceea că elementele elastice de prindere (27, 28, 29), plasate la interior, exercită o forță de tensionare de 10...15 kN pe fiecare punct de sprijin.

7. Inimă de schimbător de cale, conform uneia din revendicările 1 ...6, caracterizată prin aceea că placa cu nervuri (247...253) este convex preformată spre șinele de rulare.

8. Inimă de schimbător de cale, conform revendicărilor 1...7, caracterizată prin aceea că nervurile (39,39a, 39b) plăcilor cu nervuri (247...253) prezintă o lățime mai redusă decât nervurile laterale (40 și 41).

9. Inimă de schimbător de cale, conform revendicărilor 1 la 8, caracterizată prin aceea că, după zona de trecere a roții de pe șina laterală pe vârful inimii și invers, pe porțiunile de șină alăturate, este plasat un dispozitiv de protecție la deplasare (30), care împiedică deplasarea relativă a porțiunilor șinei unele față de altele de-a lungul șinei, însă permit o curbare sau o oscilare verticală a porțiunilor respective ale șinei.

10. Inimă de schimbător de cale, conform revendicării 9, caracterizată prin aceea că dispozitivul de protecție (30) este format din câte o pereche de elemente de oprire (64 și 65), care sunt fixate de inima șinei corespunzătoare (1, 4; 2, 5) și se întrepătrund de-a lungul șinelor.

RO 119241 Β1

11. Inimă de schimbător de cale, conform revendicării 10, caracterizată prin aceea că elementele de oprire (64,65) prezintă câte un perete vertical (67 și 68), depărtat de capătul liber al elementului de oprire respectiv, unde acești pereți verticali (67 și 68) intră unul în altul alternativ și formează astfel o blocare a deplasării pe direcția transversală față de axa longitudinală a șinei.

12. Procedeu de realizare a inimii de schimbător de cale, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, între părțile de șină care trebuie sudate între ele, se introduce un mijloc de încălzirte (54), care este îndepărtat după ce se atinge temperatura de sudare, iar cele două părți de șină se presează una pe alta.

13. Procedeu conform revendicării 12, caracterizat prin aceea că sudarea prin presare se realizează în mediu protector de gaz sau prin inducție.