SE420854B - Anordning for fastsettning av reler pa tver- och/eller lengsgaende sliprar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 8007905-6 IJ i praktiken erhålls endast hos en nymonterad rälstödpunktg mellan underläggs- eller flänsplattornn eller flänsstödplattorna och räl~ stödpunkten -uppläggsytan, en kraftöverförande fríktionslåsning endast i sliperskruvarnas eller liknande omedelbara omgivning - oberoende av om dessa förspänns med eller utan fjäderringar.

Denna till en början ännu verksamma förspänningen mellan under- läggsf eller flänsplattorna eller flünsstödplattorna och slipar- täckytan eller rä]stödpunkten-uppläggsytan ger efter kort anligg- ningstid emellertid ofta ej obetydligt efter eller blir lösare, närmare bestämt pd grund av de höga förspänningskrafterna in- träder en plastísk deformation på slípertäckytan. Vid sidan av den genom horisontulkrafternas inverkan uppträdande förskjntníngen nos under1äggs~ eller Clänsplattornn eller flänsstödplattorna med den därav resulterande ändringen hos spåret, erhålls även nackdelen att hålväggarna hos underläggs- eller-flänsplattorna eller flänsstöd- plattorna anligger mot sliperskruvarnas skaft och på grund av den från trafik på spåret resulterande belastningen utsätter sliper- skruvarna för böjpåkänningar, varigenom dessas varaktigt fasta grepp i sliprarna försämras.

Eftersom den försämrade förspänningen av underläggs? eller fläns- plattorna eller flänsstödplattorna medför en minskning av spârets totala stabilitet, anordnas redan dubbelt eller trefaldígt för- spännande fjäderringar mellan dessa plattor och slíperskruvarnas huvuden. Eftersom sådana fjäderringar inte endast uppvisar en ringa fjädringssträcka, utan dessutom även uppvisar en ofördelaktíg progressiv fjäderkonstant, försämras deras verkan ofta genom relativt ringa plastísk deformation av slipcrtäckytan. Dessa fjädcrríngar utsätts till följd av deras ofördelaktiga Fjäderkarakteristik även ofta för brott.

Det har även visat sig att vid användning av de kända rälin- fästningarna i samband med träsliprar bildas en mycket stor an- liggníngskraft omkring sliperskruvnrna. genom vilka uppstår en plastisk-elastisk deformation av slipertäckytan. Härav följer ytterligare nackdelen att underläggs- eller flänsplattorna eller flänsstödplattorna välvs uppåt i deras mittområdc och därmed lyfter underläggs- eller flänsplattorna från slipertäckytan i râlområdet. " Vid överåkning av underläggs- eller_flänsplattorna uppträder därpå en stötartad nedtryckning av dessa i det välvda området - s.k. pumpning. Denna pumpning leder sedan naturligt till en grad- 10 25 30 35 40 8007905-6 vis mekanisk förstöring av slipcrtäckytan. Försök har även före- tagits för förhindrande av denna pumpning hos underläggs- eller flänsplattorna, närmare bestämt därigenom att särskilt de i om- râdet vid växlar placerade underläggs- eller flänsplattorna, i stället för en tjocklek om 16 mm erhållit en tjocklek om 20 mm.

Genom denna kostnadskrävande åtgärd kan emellertid den ej önskade pumpeffekten endast reduceras i ringa utsträckning.

Den utan jämförelse mest utbredda rälínfästningen av s.k.

K-konstruktion, åstadkommer till en början genom rälfotens kraftiga förspänníng över hakskruvar, klämplattor och fjäderringar ett relativt styvt förband med underläggs- eller flänsplattan. De vid trafik på spåret nödtvunget bildade s.k. lyftvågorna hos rälen kommer därvid att odümpade i spârets längdriktning överföras till undvrläggs- eller flänspluttun. Härvid uppstår torsionspàkänningar i färdriktningen på undurläggs-flänsplntiornu och på tvärsliprurna, med följd att plastisku deformationcr uppträder på slipcrtäck~ ytan, varigenom med nödvändighet åter ínfästningen på tvärslipern blir eftergivlig.

Man har visserligen gjort försök att undanröja denna nackdel, genom att i stället för hakskruvar, klämplattor och fjäderringar använda spännbyglar eller spännklämmor. Härigenom kan visserligen torsionspâkänningarna reduceras i liten utsträckning. Samtidigt erhölls emellertid även en ej önskad reduktion av det för spår- stabiliteten synnerligen viktiga skjuv- och vridmotstândet. Ändamålet med uppfinningen är att i största möjliga utsträck- ning undanröja alla nackdelar hos anordningar av angivet slag för rälinfästning vid sliprar eller övriga rälstödpunktcr. Därför blir uppgiften för uppfinningen att anvisa en infästníngsanordning för järnvägsräler, vilken inte endast säkerställer en permanent formbunden fasthâllning av underläggs- eller flänsplnttornu på rälstödpunkten-upplagsytun, utan även möjliggör en reduktion av dimensionerna hos underläggs- eller flänspluttornn eller fläns- stödplnttorna, och vilken likväl underhålls- och skndefritt ät- minstone uppfyller den vid trüsliprnr vnnlígu liggtiden om 40-50 år.

Lösningen av denna komplexa uppgift säkerställs överraskande enkelt genom de.i patcntkrnvet I angivna särdragen.

Genom insättning av dessa åtgärder erhölls visserligen en ríngn - i princip uundviklig - elastisk deformation hos räl- stödpunkton-upplugsytnn, dock upprätthålls genom den i undorläggs- eller flänsplattan eller flänsstödplnttun inneboende, mod åter- 10 15 20 25 30 ss» 40 8007905-6 4 förande verkan uppträdande egenelasticiteten ett kraftbundet frik- tionsförband mellan denna platta och slípertäckytan eller räl- stödpunkten-uppläggsytan, även i de fall då korrosíonsslitage inträder mellan underläggs- eller flänsplattnn eller flänsstöd- plattan och slíperskruvens huvud. En efterdragning av sliperskruven är därvid i praktiken ej erforderlig under hela liggtiden för de särskilt av trä bestående bärsliprarna.

Ytterligare fördelaktiga särdrag hos en anordning enligt upp- finningen för rälinfästníng vid rälstödpunkter framgår av kraven 2-ï. Efter behov kan vid utnyttjande av dessa särdrag underläggs- eller flänsplattorna eller flänsstödplattorna vara linje-, yt- eller rymdvälvda i förväg och sedan permanent förspända, varvid riktningen hos den så anordnade elasticiteten kan löpa tvärs, längs eller diagonalt. I Deli förening med en anordning enligt uppfinningen för räl- infästning vid rälstödpunkter, särskilt järnvägsträsliprar, använda underläggs- eller flänsplattorna eller flänsstödplattorna kan enligt kraven 8 och 9 framställas från valsprofíler och/eller sänksmidesdelar.

Enligt krav 10 kan det visa sig vara synnerligen fördelaktigt, om underläggs- eller flänsplattorna eller flänsstödplattorna först framställs såsom plana valsade eller pressade profiler och sedan genom kallbearbetning i dyna tilldelas den välvda utgångsformen.

Enligt kraven ll och 12 föreslås framställning av underläggs- eller flänsplattorna eller flänsstödplattorna såsom gjutdetaljer eller svetskonstruktioner. _ Genom särdragen i kraven 13 och 14 kan en ytterligare för- bättring erhållas.

Med hänvisning till ritningarna beskrivs nedan genom ut- Eörïngserempel ytterligare särdrag och fördelar av anordningar enligt uppfinningen för rälinfästning på rälsrödpunkter, särskilt träsliprar för järnvägar.

Fig. l visar i tvärsnitt en räl UTC 00 med tillhörande infäst- ningsanordning, varvid i den högra halvan den som fästelcment tjänstgörande hakskruven ej framställs färdigmonterad, till skillnad från den vid den vänstra halvan färdigmonterade hak- Fig. 2 visar en planvy av anordníngen för rälinfästníng enligt Iig. 1. Fig. 3 visar en sidovy av rälínfästníngcn enligt fig. l och Z. Fíg. 4 visar en hos anordningen för rälinfästning enligt fig. l-3 använd underläggs- eller flänsplatta i ett för- skruven. 8007905-6 5 välvt, ej förspänt tillstånd. Pig. 5 och_§ visar en planvy resp. en sidovy av underläggs- eller flänsplattun. Elg. 7, 8 och 9 visar respektive en längdvy, en planvy och en sídovy av en annan ut- föringsferm av en anordning för rälinfästning vid tvärsliprar, vilka i stället för underläggs- eller flänsplattor är utrustade Lfi med flänsstödplattor.

Vid järnvägsbyggnad läggs ofta själva spåret medelst tvär- sliprar 1 på en makaddmbädd. Därvid placeras de såsom tvärslíprar 1 impregnerade träsliprnrna med ekförseddn sliperändar på makadam- 10 bädden. Såsom slipervirke används bok och ek och fur och tropik- virke, såsom Keruing.

De på inbördes bestämda avstdnd placerade tvärsliprarnn I är medelst rälinfästningen 2 típpningssäkert förbundna med rälerna 3 till en relativt styv spårram. Varje rälinfästning 2 är samman- 15 satt av en undorläggs- eller flünsplatta 4, av ett flertal, exempel- vis 4 slíperskruvar 5 vilka förhinder plattorna med tvärslipern 1 samt av spännorgan, vilka dels kan kopplas till underläggs- eller flänsplattan 4 dels angriper vid rälfoten, och vilka enligt fíg. 1 - 3 exempelvis är bildade av hakskruvar 6, klämplattor 6' 20 och fjäderringar 6". I stället för hukskruvar, klämplattor och spännringar 6 är det naturligtvis även möjligt att såsom spänn- organ använda spännbyglar eller spännklämmor, vilka bringas till verksam Eörbindning med rülfoten.

Rälfotens undersida anligger därvid mellan underläggs- eller ”5 flänsplattans 4 flänsar 7 ej direkt mot plattans 4 ovansida.

Utan ett mellanlägg 8 är inlagt mellan plattan 4 och rälfoten.

I den vänstra halvan av fig. 1 visas den såsom spännorgan använda hakskruven o i ett färdigmonterut tillstånd, varvid kläm- plattan 6' såsom ett tryckorgan anligger mot rälfuten, under det 50 att förspänningen alstras över den med hukskruven samverkande muttern och fjäderringen 6".

Den högra halven av fig. 1 visar däremot en hakskruv b med mutter, klämplatta 6' och fjäderring 6" i ett ej Cärdigmenternt tillstånd. 35 För rälinfästningens 2 verkan är det synnerligen viktigt att underläggs- eller flänspluttnns 4 hela uppläggsyta 9 hålls i permanent kraftbunden beröring med slípertäckytnn 10. För upp- nâende av detta ändnmnl, används såsom framgar av rig. 4 och o en undorläggs- eller flünspluttu 4 med en minst från tvñ motsatt 40 liggande begrünsningsknnter, 1 detta fall de hddn längsgående 10 15 20 Z5 30 35 40 8007905-16 6 kanterna 4', inåt och nedåt välvd utgångsform.

Hos utföringsexemplct av undcrläggs- eller flänsplattan 4 enligt fig. 4 - 6 löper välvningen 11 i tvärríktningen, närmare bestämt på sådant sätt att välvningsspetsen 12 sammanfaller med underläggs- eller flänsplattans 4 längsgående mittlinje.

I andra fall kan emellertid välvningcn 11 sträcka sig även parallellt till underläggs-flänsplattans 4 längdriktning på sådant sätt, att vålvningstoppen 12 sammanfaller med den tvärgående mitt- linjen 14.

Det är slutligen även tänkbart att låta välvningen 12 löpa i underläggs- eller flänsplattans diagonalriktníng på sådant sätt, att plattan 4 bildar en företrädesvis sfärísk yta, vilken har endast en toppunkt i krökningsområdet hos den längsgående mitt- linjen 13 och den tvärgående mittlinjen 14.

Välvníngen 11 hos underläggs- eller flänsp1attan4 uppläggs- ytor 9 kan vara kurvformig, och exempelvis motsvaras av en cirkel- eller elipsbåge eller av någon annan ändamålsenlig geometrisk kurva. Den kan emellertid även begränsas av under valbara anslut- ande vinklar efter varandra anordnade plana ytor eller flacka ytor. _ Underläggs- eller flänsplattorna 4 enligt Eig. 4 -6 kan antingen framställas från valsprofiler eller från sänksmides-, gjut- eller svetsdetaljer. Det kan vara särskilt ändamålsenligt om dessa under- läggs-Flänsplattor 4 först valsas eller pressas plana och sedan genom kallbearbetning i dyna tilldelas välvningcn 11.

Det är viktigt att de välvningen 11 uppvisande underläggs- eller flänsplattorna 4 kan förspännas elastiskt med hjälp av fyra sliperskruvar 5 eller liknande vilka med relativt stort spel var och en genomtränger ett häl, särskilt ett ovalt hål 15, varigenom varje plattas 4 hela uppläggsyta 9 kraftbundet kan förspännas mot slipertäckytan 10. Genom korrekt dtdragning av slipcrskruvnrna 5 eller liknande kan därmed erhållas en bestämd anliggningskruft mellan undcrläggs- eller flänsplattans 4 uppläggsyta 9 och slipcr- täckytan 10. Denna uppbädar därpå dc för överföring av från rälen 3 på nndcrläggs- eller flänsplnttangl verkande horisontalkraftorna.

Ju större den därvid i vertikalriktníngen tillryggalagda elastiska förspänningssträckan 11 är (fig. 4), desto större blir även, närmare bestämt i beroende av marerinlkvalitö, plattdimensioncring och välvningsfnrm, don uppnnärl|gn nnliggningskrnllun. Försök har visat att en optimal utformning av välvningcn 11 erhålls vid en 10 15 20 ZS 30 35 40 8007905-6 kurvform. Naturligtvis kan en optimal anlíggningskraft även er- hållas genom användning av ett bestämt polygontàg med olika anslutningsvinklar eller genom användning av en geometrisk kurv- form med kvadratiska eller kubíska eller termer av högre ord- ning. Slutligen är det även möjligt att bilda välvníngen 1! genom sammankoppling av mer eller mindre långa räta ytor med flacka ytor och mellanliggande räta ytor. Tänkhara är även olikaartade välvníngar hä över- och undersidorna samt i de inre och yttre områdena.

Genom användning av pâ detta sätt utformade underläggs- eller flänsplattor 4 såsom huvudsaklíg funktionsdetalj hos anordningar för rälinfästning, förutses att vid långvarig drift över trä- sliprarnas totala líggtid, dvs. omkring 40-S0 år, att den elastiska förspänningen av underläggs- resp. flänsplattan 4 med slipertäck- ytan 10 och förankringsspänningen i omrâdet för flänsarna 7 upp- rätthâlles trots den statiska och dynamiska utifrån verkande hjul- lasten, utan att de maximala yt- och kantanliggníngskrafterna överskrider de tillåtna anliggningskrafternn hos de vid sliprar använda träslagen och övriga materialen.

Genom den beskrivna utformningen och förspänningen av under- läggs- eller flänsplnttornn 4 kan undvikas de hittills mellan sliporskruvnrna 5 och underläqgs~ eller flänsplattorna använda fjäderringarna. Den elastiskt förspända underläggs- eller fläns- plattan 4 uppfyller funktionen för upprätthnllande av ett kraft- bundet förband mellan sig och slipertäckytan väsentligen bättre än sådana fjäderringar. Fjäderringar har en för detta ändamål mycket liten ofördeluktig, progressiv fjäderkarakteristík. Däri- genom minskar förspänningen kraftigt redan vid ringa elastisk och plastisk deformation hos slipertäckytan 10. Däremot uppvisar förvälvda underläggsplattor en för deras ändamål väsentligt större och därmed fördelaktigare, flackare löpande kraft-fjäderväg vilken närmar sig ett linjärt förlopp.

En konstruktivt modifierad utföringsform hos en anordning för rälinfästning vid tvärsliprur visas i Eig. 7-9. I detta fall används i stället för en i ett stycke genomgående underläggs- eller flänsplatta 4 för bildande av rälinfüstningur lö vid tvär- slíprar I två s.k. flänsstödplnttor 17. Du bndu flünsstödplnttorna 17 är därvid nnordnado pä inbördes sidoavständ frän vnrnndrn på sådant sätt pâ slipertäckytnn IH, att i det kvarlämnade utrymmet kan rälens 3 fot placeras på ett mellanlügg 18. 10 20 25 40 8007905-6 Den konstruktiva utformningen hos de bada Elänsstödplnttorna 17 är därvid identisk. De behöver endast anordnas 180" vrídna relativt varandra på bada sidor om rälfoten. Med varje flänsstöd- plattas 17 flänsar 19 samverkar därvid av hakskruvar 6, klämplattor 6"och fjäderringar 6" bestående spännorgan på samma sätt såsom den redan beskrivna utföringsformen med genomgående underläggs- eller flänsplatta 4. Såsom spännorgan kan emellertid även i detta fall användas spännbyglar eller spännklämmor. Även dessa flänsstödplattor l7 har i ej förspänt tillstånd - vilket framgår av den vänstra halvan i Elg. 9 - en från de mot- satt liggande begränsningskanterna, i detta fall tvärbegränsnings- kanterna l7', inåt och_nedât välvd utgångsform, varvid välvningens spets 21 sammanfaller med varje flänsstödplattas 17 tvärgâende míttlinje 22.

Flänsskruvarna 5 samverkar med flänsstödplattorna 17 med över deras tvärgående begränsningskanter l7' öppna samt mot rälens längd- axel lutande löpande ingreppsslitsar 23, vilka tjänstgör för läges- korrektion av rälen pä sådant sätt, att vid en längsförskjutnlng av flänsstödplattorna 17 relativt sliperskruvarna 5 inträder med nödvändighet även en rörelsekomponent i tvärríktningen. Härigenom kan flänsstödplattorna 17 även förspännas í tvärriktníngen mot rälfeten samt genom åtdragning av sliperskruvarna 5 fasthâllas permanent och kraftbundet mot slipertäckytan 10 med en från välv- ningen 20 resulterande förspänning, vilket framgår av den högre halvan av fig. 9.

Avslutningsvis framhålles att det många gånger är fördelaktigt, om underläggs- eller flänsplntrnns 4 eller Flänsstödplnttornas 17 upplüggsylor 9 är försedda med uppruggningnr. Dvswn kan vara ul- formade såsom räfflor, lältringar, hukler eller dubbar eller kan även framställas genom sandblästring. Dessa åtgärder höjer ej enbart fríktionskoefficienterna, utan åstadkommer även ett mekaniskt tandingrepp med slipertäekytan 10. .Även limning_av underläggs- eller flänsplattorna 4 eller fläns- stödplattorna l7 mot slipertäckytan l0 är möjlig såsom komplettering.

Detta är synnerligen fördelaktigt i de fall då sllprar av mjukt virke, t.ex. furu, används. l detta fall skall emellertid användas underläggs- eller flänsplattor 4 eller flänsstödplnttor 17 med en något förstorad upplüggningsyta 9. Särskilt användbar är lim- níng av de elastiskt lörspändn nnderläggsplattorna eller (läns- stödplalfornn vid slüdpunktrr lör hnnvnllnr nian makadam eller 8007905-6 för tvärslíprzxr av betong. Härvid skall i förening med de ovan beskrivna underläggs- eller flâinsplnttor -l eller fläínssrödyvlnttxnr 17 användas slipcrskruvnr 5, vilkas flíinsur vid mz|wplšigg.~zp'turxx;x har avrundadc omkrctskanter, så :Itt Híinsznrnas intriíngning i plattornas ovunsídor förhindras.

Claims (14)

eooveos-es lo _ Patentkrav

1. Anordning för fastsättníng av räler på tvär- och/eller längsgående sliprar samt på alla slags sliperfria rälstödpunkter, särskilt på träslíprar vid järnvägsbanvallar, bestående av en på slipertäckytan eller rälstödpunkten upplagd underläggs- eller flänsplatta eller två upplagda samverkande stödplattor, vilken eller vilka genom sliperskruvar eller liknande är förankrade på slípern eller rälstödpunkten, och på vilken eller mellan vilka rälfoten är elastiskt och formbundet fäst antingen genom hakskruvar, klämplattor och fjäderringar eller över spännbyglar eller spänn- klämmer, k ä n n e t e c k n a d av att underläggs- eller flänsplattan (4) oeh/eller flänsstödplattorna (17) för spår och växlar uppvisar en från deras begränsníngskanter C4' resp. 17') inåt och nedåt välvd (11 resp. 20) utgångsform samt är genom Sliper- skruvar (S) eller liknande under elastisk deformation förspännbar eller förspännbara mot slípertäckytan (10) eller rälstödpunkten- -uppläggsytun.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att välvningsspetsen (12 resp. 21) sammanfaller med underläggs- eller flänsplattans (4) eller flänsstödplattornas (17) míttlinje (fig. 5 resp. fig. 8). I "

3. 5. Anordning enligt krav 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d av att välvníngen (11 resp. 20) löper parallellt med underläggs- eller flänsplattans (4) eller med flänsstödplattornas (17) längd- riktning. '

4. Anordning enligt krav 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d av att välvníngen (11) löper parallellt med underläggs- eller flänsplattans (4) tvärríktning (13) (fig. 4).

5. Anordning enligt krav 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d av att välvníngen (11) löper í undcrläggs- eller flänsplattans (4) diagonalríktníng och företrädesvis avgränsar en sfärisk yta.

6. Anordning enligt krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att underläggs-flänsplattans (4) eller flänsstddplattornas (17) välvning (11 resp. 20)1öpor kurvformígt, exempelvis i överens- stämmelse med en cirkel- eller cllípsbage eller andra ändamåls- enliga geometriska kurvor.

7. Anordning enligt krav 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att välvníngen (11 resp. 20) är begränsad av under bêäïämbaffi anslutningsvinklar efter varandra anordnade räta plan och/eller flacka bågytor. 11 sooveos-e

8. Anordning enligt krav 1-7, k ä n n 0 t e c k n a d av att undcrläggs- eller flänsplnttan (4) cller Flänsstödplattorna (17) är framställda från en valsprofíl.

9. Anordning enligt krav 1-7, k ä n n v t e c k n a d av att underläggs- eller flänspluttan (4) eller flänsstüdplntrornn (17) är utbildade såsom sänksmidesdetnljer.

10. Anordning enligt krav 1-9, k ä n n e t e c k n a d av att underläggs-flänsplattan (4) eller-flänsstödplattorna (17) består av en till planform valsad eller pressad samt därpå genom kallbearbetning í dyna välvd profil.

11. Anordning enligt krav 1-9, k ä n n c t e c k n a d av att underläggs- eller flänsplattan (4) eller flänsstödplattorna (17) består av en gjutdetalj särskilt av stñlgjutgods eller gjut- gods med sfäríska ínneslutníngar.

12. Anordning enligt krav 1-9, k ä n n v t e e k n a d av att undorlüggs- eller flänsplntrnn (4) eller flünsstödplnttorna C17) är framställda såsom svutskonstruktíoncr, med pn plnnu platt- kroppar placerade flünsar eller flünsdotnlier.

13. Anordning enligt krav 1-12, k ä n n e t e_c k n'a d av att underläggs- eller flänsplattans (4) eller flänsstödplattornas (17) uppläggsyta (9) är försedd med ytuppruggningar, t.ex. uppvisar räfflor, lättríngar, buktor eller är uppruggadc genom ubrnsíon (sandblästríng).

14. Anordning enligt krav 1-13, k ä n n e t e c k n a d av att underläggs~ eller flänsplattans (4) eller flänsstödplattornas (17) uppläggsyta (9) är limníngsbar mot glípertäckytan (10) eller mot rälstödpunktcn. * lf. Anordning enligt något oller några av kraven 1-14, k ä n n e t e c k n a d av utbildandc av onormala underläggs- plattor, t.ex. flänsplattor, flänsglídstolsplattor, tungrots-, korsníngs- och ledskencplattor, för växlar och korsningar av alla slag.