RS65206B1 - Nosač za šine železničke pruge - Google Patents

Description

Opis

Predmet predmetnog pronalaska je nosač za šine železničke pruge, posebno tipa pragova, koji se sastoji od centralnog jezgra paralelepipedalnog izgleda formiranog od najmanje dve suprotstavljene letvice napravljene od punog drveta ili materijala na bazi drveta, i zaštitnog omotača pomenutog centralnog jezgra, pri čemu je pomenuti zaštitni omotač napravljen u jednom komadu i formiran je od perifernog zida koji ima najmanje dve suprotne gornje i donje strane i dve suprotne bočne strane, projektovane da odgovaraju najmanje četiri uzdužne strane centralnog jezgra kao i najmanje jedna unutrašnja pregrada koja se proteže između dve suprotne strane ili dve susedne strane pomenutog perifernog zida i ograničava sa perifernim zidom zaštitnog omotača najmanje dve ćelije, od kojih svaka ima oblik komplementaran letvi pomenutog centralnog jezgra.

Na poznat način, šinski nosači, koji se takođe nazivaju nosači železničke pruge, na koje se odnosi predmetni pronalazak, kao što su železnički pragovi, delovi mostova, delovi inženjerskih konstrukcija i drvena građa, učestvuju u izgradnji železničkih šina, u kojima, kada se jednom usidre u balast, osim što služi kao nosač za šine, ima za cilj da obezbede konstantno rastojanje između njih i da raspodeli mehanička opterećenja na balast tokom prolaska voza.

Železnički inženjeri su uvek bili zabrinuti za projektovanje infrastrukture koja je pouzdana, bezbedna i u skladu sa prethodno definisanim budžetskim ograničenjima. U tom kontekstu, njihove studije se sastoje, između ostalog, u kontinuiranom razmatranju novih rešenja za poboljšanje mehaničkih performansi sastavnih elemenata železničkih pruga, a samim tim i nosača za šine pruga.

U tom pogledu, tokom vremena su predložena različita rešenja za prevazilaženje problema povezanih sa prirodnim starenjem sirovog drveta od kojeg su napravljeni nosači železničke pruge na početku ere železnice.

Dakle, da bi se produžio njihov životni vek, predloženo je da se drveni nosači za šine železničke pruge, koji su po definiciji truli, impregniraju zaštitnom supstancom kao što je kreozot, koja je namenjena da se suprotstavi biološkim napadima ksilofagnih agensa kao što su gljive i termiti. Međutim, iako je kreozot još uvek dozvoljen i koristi se danas, on je trenutno snažno osporavan zbog štetnih efekata na životnu sredinu i zdravlje ljudi. Konstantna evolucija propisa kojima je podložna upotreba ove supstance takođe sugeriše da je ona predodređena za postepeno ukidanje. Štaviše, mora se napomenuti da isto važi i za nove hemijske tretmane predložene da zameni kreozot, koji i dalje predstavlja izvor zagađenja životne sredine, posebno za vodenu sredinu, i za koje je primećeno da se dozvole za upotrebu ne mogu obnavljati.

Drugo rešenje se sastojalo od razvoja nosača za šine železničkih pruga od materijala otpornog na truljenje, kao što su beton, čelik, plastika ili kompozitni materijali.

Betonski nosači šina su isplativi, ali su teški, složeni za rukovanje i krhki zbog svoje krutosti. Osim toga, ne mogu se mašinski obrađivati i zahtevaju podizanje balasta, što znači dodatne troškove. Konačno, betonski nosači železničke pruge imaju visok ugljični otisak.

Čelični nosači šina imaju dug vek trajanja. Međutim, oni stvaraju buku kada vozovi prolaze, što ograničava područja u kojima se mogu koristiti. Njihova visoka električna provodljivost i visoki troškovi održavanja, posebno zbog rizika od korozije, takođe su ograničavajući.

Dostupni od nedavno, nosači šina napravljeni od plastike ili kompozitnih materijala su, poput onih od drveta, pogodni za mašinsku obradu i recikliranje, i apsorbuju vibracije, a samim tim i buku. Bez obzira na to, ostaju tehnička ograničenja, kao što su njihove varijacije dimenzija, uzrokovane toplotnim širenjem materijala njihovog sastavnog dela. Osim toga, materijal može podleći postepenom deformisanju tokom vremena, što može ugroziti izvučnu čvrstoću vijaka za drvo. Takođe, cena plastičnih ili kompozitnih nosača šina je visoka, što je dodatna prepreka njihovom postavljanju.

Ipak, da bi se prevazišao problem truljenja drveta, zamišljeno je da se dizajniraju nosači za šine pruge u vidu drvenog jezgra obloženog zaštitnim omotačem od termoplastičnog materijala, čija je svrha da izoluje drvo od svakog spoljnog kontakta i na taj način da ga zaštiti od bilo kakvih mogućih bioloških napada.

Dokumenti VO0158663 i VO2016105209 opisuju železničke šine, u kojima je centralno jezgro napravljeno od čvrstog komada drveta. Međutim, ova konfiguracija predstavlja nezanemarljiv rizik: u slučaju promene cele ili dela plastične ljuske, celo centralno jezgro se postepeno raspada zbog svoje jednodelne strukture koja omogućava širenje fenomena truleži sa jednog područja na drugo, što dovodi do slabljenja mehaničkih svojstava razmatranih pragova.

Dokument US4286753 poučava mogućnost projektovanja centralnog jezgra železničkog praga od suprotstavljanja dasaka od punog drveta ili ploča od iverice, spojenih zajedno da formiraju homogeni blok. Međutim, nedostatak opisanog rešenja je što zahteva upotrebu potencijalno štetnih i zagađujućih supstanci kao što je formaldehid. Drugi primeri predmetne oblasti mogu se naći u dokumentima US2008/1794418A1 i CN104532692A.

Svrha predmetnog pronalaska je da predloži nosač za šine železničke pruge, kao što je železnički prag, tipa koji se sastoji od centralnog jezgra napravljenog od drveta ili materijala na bazi drveta prekrivenog zaštitnim omotačem, koji ima alternativnu strukturu od onih već opisano, što omogućava i prevazilaženje svih gore navedenih nedostataka i poboljšanje njegove dugovečnosti u pogledu efekata težine vozova koji putuju železnicom, dok istovremeno zadovoljava tehničke, budžetske i ekološke kriterijume koji su trenutno na snazi. Preciznije, predmetni pronalazak ima za cilj da predloži mašinski nosač za šine železničke pruge, čiji je životni vek produžen u poređenju sa postojećim šinskim nosačima, koji je ekološki prihvatljiv i čija struktura i sastavni materijali omogućavaju laku reciklažu.

U tu svrhu, cilj predmetnog pronalaska je da obezbedi nosač za šine železničke pruge vrste naznačene u preambuli, karakterisano time što pomenute letvice imaju više prolaznih rupa formiranih kroz njihovu debljinu e i time što - rupe svake letvice su povezane sa prolaznim rupama susednih letvica pomoću klinova od plastičnog materijala koji ispunjavaju navedene prolazne rupe.

U skladu sa povoljnim otelotvorenjem pronalaska, pomenuti zaštitni omotač je napravljen od plastičnog materijala.

U posebnom otelotvorenju, pomenuti zaštitni omotač dalje sadrži par kapica prilagođenih da pokriju levu i desnu krajnju stranu pomenutog centralnog jezgra.

Predmetni pronalazak je takođe obezbedio da gornja strana pomenutog zaštitnog omotača sadrži najmanje dva udubljenja koja se protežu simetrično sa obe strane ravni koja prolazi kroz centar pomenutog zaštitnog omotača i pruža se upravno na njegovu uzdužnu osu.

Poželjno je da udubljenja imaju rupe sa navojem.

U skladu sa povoljnim otelotvorenjem pronalaska, periferni zid pomenutog zaštitnog omotača može imati strukturu koja formira niz reljefa i udubljenja koja se protežu preko najmanjeg dela donje strane njegovog perifernog zida.

Opciono, struktura koja formira niz reljefa i udubljenja može takođe da se proteže preko najmanjeg dela suprotnih bočnih strana perifernog zida zaštitnog omotača, pri čemu se navedeni deo proteže od donje strane perifernog zida ka njegovoj gornjoj strani.

Štaviše, predmetni pronalazak je takođe obezbedio karakteristiku da se svaka od navedenih letvica formira od niza prislonjenih traka.

Prema zamislivom otelotvorenju, navedene letvice se pružaju paralelno jedna sa drugom i paralelno ili upravno na gornju i donju stranu perifernog zida zaštitnog omotača.

Alternativno, struktura u kojoj se pomenute letvice pružaju paralelno jedna sa drugom i pod uglom u odnosu na gornju i donju stranu perifernog zida zaštitnog omotača je takođe u skladu sa predmetnim pronalaskom.

Prednosti predmetnog pronalaska će postati očigledne iz sledećeg opisa otelotvorenja prikazanih na pratećim crtežima u kojima:

[Sl.1] odgovara pogledu u perspektivi i u transparentnosti otelotvorenja nosača za šine prema pronalasku, definisanog ovde železničkim pragom,

[Sl.2] je pogled u perspektivi na centralno jezgro železničkog praga sa slike 1,

[Sl.3] je pogled na poprečni presek železničkog praga sa slike 1, snimljen na liniji prolaznih rupa koje čine letvice centralnog jezgra, duž jedne od njihovih poprečnih ivica,

[Sl.4] prikazuje delimični bočni pogled na železnički prag sa slike 1,

[Sl. 5] je pogled na poprečni presek drugog otelotvorenja nosača za šine železničke pruge prema pronalasku, i

[Sl. 6] je pogled na poprečni presek trećeg otelotvorenja nosača za šine prema pronalasku.

U otelotvorenju na slikama 1 do 3, nosač za šine prema pronalasku je definisan železničkim pragom 1 koji sadrži, s jedne strane, centralno jezgro 2 paralelepipednog izgleda, i, sa druge strane, zaštitni omotač 4 obavija pomenuto centralno jezgro 2. Potonji je ovde formiran od četiri letvice 3, debljine e, od punog drveta. Međutim, mogu se predvideti i druge konfiguracije, u kojima je svaka letvica 3 formirana od niza drvenih traka, sastavljenih na primer svojim odgovarajućim bočnim ivicama, ili njihovim odgovarajućim uzdužnim ivicama ili licem u lice nakon superpozicije. Štaviše, prema još nekim konfiguracijama, da bi se optimizovala cena drvnog materijala, mehanička svojstva i izdržljivost nosača za šine prema pronalasku, različite letvice 3 centralnog jezgra 2 mogu biti napravljene od različitih tipova. drveta. Na primer, može biti moguće proizvesti centralno jezgro 2 koje se sastoji od tri unutrašnje letvice od bukve, u sendviču između dve spoljne letvice 3 od hrasta, materijala koji je po definiciji izdržljiviji i otporniji od bukve. U drugim slučajevima, može biti moguće da se centralno jezgro 2 ubaci između dve spoljne letvice napravljene barem delimično od polimernog materijala i da se ovaj sklop obloži spoljašnjim omotačem 4.

U skladu sa predmetnim pronalaskom, zaštitni omotač 4 je poželjno u jednom komadu i napravljen je od plastičnog ili termoplastičnog materijala, ojačanog ili ne sa vlaknima i/ili talkom, pomoću poznatog postupka, kao što je npr. proces ubrizgavanja plastike, ekstruzije ili „izbacivanja“ (registrovani zaštitni znak).

Tačnije, zaštitni omotač 4 je formiran od perifernog zida, poželjno debljine e1 između 5 mm i 15 mm. Ima dve suprotne gornje i donje strane 6 i 7, i dve suprotne bočne strane 8, 9, dizajnirane da odgovaraju najmanje četiri uzdužne površine pomenutog centralnog jezgra 2, kao i dve leve i desne krajnje površine 11, 12, projektovane za pokrivanje leve i desne krajnje strane centralnog jezgra 2.

Dalje, zaštitni omotač 4 takođe sadrži tri unutrašnje pregrade 13 paralelne jedna na drugu, koje se protežu između njene dve suprotne bočne strane 8, 9, paralelno sa gornjom 6 i donjom 7 stranicom. Poželjno je da unutrašnje pregrade 13 imaju debljinu e2 između 3 mm i 10 mm i, zajedno sa perifernim zidom zaštitnog omotača 4, ograničavaju četiri ćelije 14, od kojih svaka ima oblik komplementaran letvici 3 centralnog jezgra 2.

Drugim rečima, zahvaljujući takvoj konfiguraciji železničkog praga 1, svaka drvena letva 3 od koje je centralno jezgro 2 smeštena je u individualni zaštitni omotač, definisan u svakom slučaju ćelijom 14, i tako je potpuno odvojen sa ostalih letvica 3. Dakle, u slučaju bilo kakvog propadanja perifernog zida zaštitnog omotača 4, što dovodi do izlaganja drvene letvice 3 spoljašnjim agensima, samo će se ona postepeno raspadati, bez ikakvog rizika da se pojava proširi na preostale letvice 3. Takva karakteristika omogućava značajno poboljšanje dugovečnosti železničkog praga 1. Štaviše, smenjivanje drveta i plastike dovodi do strukture u kojoj je pojava mogućeg fenomena puzanja plastičnog materijala svedena na minimum, čime se obezbeđuje čvrstoća ankerisanja vučnih šipki namenjenih za pričvršćivanje šina za prag 1.

Takođe treba napomenuti da u cilju stvaranja trajne veze preko železničkog praga 1, letvice 3 imaju više prolaznih rupa 30, formiranih kroz njihovu debljinu e, i, u alternativnoj varijanti prikazanoj na slici 2, tako da svaki prolazni otvor 30 letvice 3 je u ravni sa odgovarajućim prolaznim otvorom 30 susedne letvice 3. Ove prolazne rupe 30 ispunjavaju se plastičnim ili termoplastičnim materijalom koji se koristi za kapsuliranje letvica 3 paralelepipednog jezgra 2 zaštitnim omotačem 4, tokom proizvodnje železničkog pragova 1, na primer ubrizgavanjem plastike, ekstruzijom ili „izbacivanjem“ proces (zaštitni znak). Nakon što se plastični materijal stvrdne, letvice 3 su stoga ne samo obložene pojedinačnim zaštitnim omotačem, već su i međusobno povezane pomoću klinova 31 od plastičnog materijala koji ispunjavaju prolazne rupe 30.

Ova poslednja karakteristika sprečava da se letve 3 pomeraju jedna u odnosu na drugu unutar zaštitnog omotača 4, posebno pod dejstvom težine vozova koji putuju šinama.

Takođe treba napomenuti da su, u skladu sa pronalaskom, rupe 30 poželjno poravnate duž uzdužne ivice 18 i poprečne ivice 19 svake od ploča 3 i na takav način da se nalaze na rastojanju d0 između 5 mm i 40 mm od uzdužne ivice 18 i na rastojanju di između 5 mm i 70 mm od njihove poprečne ivice 19. Štaviše, prolazni otvori 30 iste letvice 3 su pravilno razmaknuti, poželjno na rastojanju d2 između 50 mm i 200 mm.

S druge strane, u odnosu na slike 1 i 3, gornja strana 6 zaštitnog omotača 4 sadrži dva udubljenja 15 koja se protežu simetrično sa obe strane ravni koja prolazi kroz centar zaštitnog omotača 4 i pruža se okomito na njegovu uzdužnu osu X. Dva udubljenja 15 su, na primer, mašinski obrađena i svako je projektovano za smeštaj metalne ploče (nije prikazano) za montažu šine. U tu svrhu su opremljeni otvorima sa navojem 16, koji se protežu kroz letvice 3 i unutrašnje pregrade 13 zaštitnog omotača 4, namenjene za prijem vijaka za pričvršćivanje metalne ploče u udubljenja 15.

Takođe treba napomenuti da u ilustrovanom otelotvorenju, dno 17 svakog udubljenja 15 ima nagib pogodan za prihvatanje montažne ploče u skladu sa važećim francuskim standardima. Naravno, donji deo 17 udubljenja 15 može da ima nagib drugačiji od prikazanog i da se proteže horizontalno, na primer, da bi mogao da primi druge tipove montažnih ploča.

Kao što je jasno iz gore navedenog, nosač šine prema pronalasku, kao što je železnički prag 1, definiše alternativno rešenje za ona koja postoje za prevazilaženje problema povezanih sa truležnom prirodom drveta od kojeg su prvobitno napravljeni. Zaista, vodonepropusni zaštitni omotač 4 koji pokriva materijal od kojeg su napravljene letvice 3 omogućava njegovo očuvanje i time garantuje njegovu trajnost u skladu sa propisima. Štaviše, nosač šine prema pronalasku je jednostavan, ekonomičan i ekološki prihvatljiv za proizvodnju. Takođe ima prednost što je duži vek trajanja u poređenju sa poznatim nosačima šina u predmetnoj oblasti, nezavisno od upotrebe potencijalno toksičnih i zagađujućih supstanci.

Dalje, mogu se obezbediti i druga otelotvorenja, koja ne spadaju u obim patentnih zahteva, osim one ilustrovane na slikama 1 do 3. Tako je projektovana varijanta nosača za šine koji definišu železnički prag 10 (videti sliku 5), u kojoj letvice 3 formiraju centralno jezgro 20, koje se pruža paralelno jedna sa drugom i okomito na gornju 6 i donju 7 lica. zaštitnog omotača 4. Alternativno otelotvorenje prikazano na slici 6, u kome železnički prag 100 sadrži centralno jezgro 200 koje ima dve grupe letvica 3 koje se pružaju paralelno jedna prema drugoj i pod uglom u odnosu na gornje 6 i donje 7 strane zaštitnog omotača 4, takođe su predstavljene dve grupe koje su simetrično raspoređene u odnosu na ravan koja prolazi kroz centar zaštitnog omotača 4 i pruža se paralelno sa njegovom uzdužnom osom X.

Takođe treba napomenuti da u skladu sa proizvodnim procesom koji se koristi za proizvodnju nosača šine prema pronalasku, zaštitni omotač 4 može biti upotpunjen sa parom kapica (nisu ilustrovanih) dizajniranih da pokriju levu 11 i desnu 12 krajnju stranu centralno jezgro 2, 20, 200.

S druge strane, da bi se poboljšala integracija nosača za šine prema pronalasku, kao što je železnički prag 1, 10, 100, u balast železničke pruge, periferni zid zaštitnog omotača 4 može pogodno biti projektovan na takav način da ima strukturu koja formira skup reljefa i udubljenja koja se protežu preko najmanje dela njegove donje strane 7 ili čak, gde je to prikladno, od donje strane 7 u pravcu njene gornje strane 6, i takođe preko najmanje dela njegovih suprotnih bočnih strana 8, 9.

Claims (10)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100), posebno tipa za železničke šine, koji sadrži centralno jezgro (2) paralelepipednog izgleda, formiranog od najmanje dve suprotstavljene trake (3) debljine e, napravljene od punog drveta ili materijali na bazi drveta, i zaštitno kućište (4) koje obuhvata pomenuto centralno jezgro (2), navedeno zaštitno kućište (4) je u jednom komadu i formirano je od perifernog zida koji ima najmanje dve suprotne strane, odnosno jednu gornju stranu (6) i jednu donju stranu (7) i dve suprotne bočne strane (8, 9), projektovane tako da mogu da se slažu sa najmanje četiri uzdužne površine centralnog jezgra (2), kao i sa najmanje jednom unutrašnjom pregradom (13) koji se proteže između dve suprotne strane ili dve susedne strane perifernog zida i definiše, sa perifernim zidom zaštitnog kućišta (4), najmanje dve ćelije (14) od kojih svaka ima oblik komplementaran traci (3) od centralno jezgro (2), karakterisano time što trake (3) sadrže više proreza (30) formiranih kroz njihovu debljinu e, i po tome što su prorezi svake trake povezani sa prorezima susednih traka pomoću klinova (31 ) napravljen od plastičnog materijala koji ispunjava navedene proreze.

2. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100) prema patentnom zahtevu 1, karakterisan time što je navedeno zaštitno kućište (4) napravljeno od plastičnog materijala.

3. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100) u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva, karakterisan time što pomenuto zaštitno kućište (4) dalje sadrži par kapica koje mogu da pokriju levu krajnju stranu (11) i desnu krajnju stranu (12) pomenutog centralnog jezgra (2).

4. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100) prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, karakterisan time što gornja strana (6) zaštitnog omotača (4) sadrži najmanje dva udubljenja (15) koja se protežu simetrično na bilo kom od stranu ravni koja prolazi kroz centar zaštitnog omotača (4) i pruža se upravno na njegovu uzdužnu osu (X).

5. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100) prema prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što udubljenja (15) sadrže rupe (16) sa navojem.

6. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100) prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, karakterisan time što periferni zid zaštitnog omotača (4) ima strukturu koja formira niz reljefa i udubljenja koja se prostiru preko najmanje jednog deo donje strane (7) njegovog perifernog zida.

7. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100) prema prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što se struktura koja formira niz reljefa i udubljenja takođe prostire preko najmanje dela suprotnih bočnih površina (8, 9) perifernog zida zaštitnog kućišta (4), pri čemu se navedeni deo proteže od donje strane (7) perifernog zida prema njegovoj gornjoj strani (6).

8. Nosač za šine železničke pruge (1, 10, 100) prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, karakterisan time što su navedene trake (3) svaka formirana od niza nalegnutih traka.

9. Nosač za šine železničke pruge (1, 10) prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, karakterisan time što se trake (3) pružaju paralelno jedna sa drugom i paralelno sa ili okomito na gornju stranu (6) i donju stranu. (7) perifernog zida zaštitnog kućišta (4).

10. Nosač za šine železničke pruge (100) prema jednom od patentnih zahteva 1 do 8, karakterisan time što se trake (3) pružaju paralelno jedna sa drugom i pod uglom prema gornjoj (6) i donjoj strani (7) perifernog zida zaštitnog kućišta (4).