SK136897A3 - Elastic rail clamps - Google Patents

Description

PRUŽNÁ KOĽAJNICOVÁ SVORKA

Oblasť techniky

Vynález sa týka pružných koľajnicových svoriek na aplikáciu v pravom uhle ku koľajnici, ktoré sa používajú v upevňovacích sústavách železničných koľajníc.

Doterajší stav techniky

Pružné koľajnicové svorky takéhoto druhu sú popísané v patentových spisoch US 3 067 947 (Deenik) a 4 313 563 (Young). Všeobecne povedané, obidve hore uvedené svorky sú konštruované na použitie s na zákazku vyrobeným nosným lôžkom koľajnice, do ktorého je základňa pružnej svorky prispôsobená. Obidve uvedené koľajnicové svorky majú časti, ktoré ležia na p'tke koľajnice, ktorých vonkajšie konce dosadajú na nosné lôžko tak, aby sa zabránilo vyšmyknutiu svorky z pätky koľajnice. Svorka typu „Young“ sa používa s nosným lôžkom popísaným, v patentovom spise US 4 688 719, pričom toto nosné lôžko má drážku v tvare lichobežníka vedúcu do uzáveru, ktorý pri zavádzaní pätkovej časti svorky do polohy na pätke koľajnice stláča ramená svorky navzájom dohromady. Napriek tomu, že mnoho železničných koľají je v súčasnom stave uložených na už existujúcich podložkách alebo nosných lôžkach koľajníc, mohlo by byť, pri nízkych ekonomických nákladoch, súčasné upevnenie nahradené aplikáciou pružnej koľajnicovej svorky bez použitia na zákazku vyrobených nosných lôžok. Bežné koľajnicové podložky používané zvyčajne v Európe, sa nazývajú „K doska“ a zahrňujú dvojicu paralelných rebier, priľahlých a paralelných k pätke koľajnice, s drážkami, ktoré sú v pravom uhle k pätke koľajnice. Uvedené drážky nemajú v priereze lichobežníkový tvar a ak má byť koľajnicová svorka zabezpečená proti skĺznutiu z pätky koľajnice, musia byť voľné konce ramien koľajnicovej svorky prechádzajúce cez drážku stlačené. Svorka typu „Deenik“ môže byť aplikovaná do koľajnicovej podložky typu „K doska“ iba s nástrojom, ktorý vtláča ramená prednej pätkovej časti vedené cez zárez v nosnom lôžku. U starších konštrukcií železničných koľajníc môže kolísanie výšky medzi drážkami v koľajnicovej podložke a pätkou koľajnice spôsobovať statické

805/B a dynamické namáhanie v značnej miere, a preto je potrebné, aby základná pätková časť svorky mala maximálny priehyb.

Podstata vynálezu

Predmet predloženého vynálezu stanovuje pružnú koľajnicovú svorku, ktorá môže byť u železničných koľajníc aplikovaná bez použitia na zákazku vyrobeného nosného lôžka koľajnice.

Podľa jedného z vyhotovení predloženého vynálezu je stanovená pružná koľajnicová svorka, ktorá zahrňuje základňovú časť a prednú pätkovú časť, pričom predná pätková časť svorky je prispôsobená na upevnenie do koľajnicovej podložky alebo koľajnicového pražca a je tvorená dvojicou v podstate paralelných členov ohnutých do priestorového usporiadania v tvare „D“ tak, že jeden koniec dvojice paralelných členov tvorí prednú pätkovú časť svorky a druhý koniec tvorí základňovú časť svorky a dvojica paralelných členov je navzájom medzi sebou spojená zakrivenou zadnou časťou susediacou so základňovou časťou svorky. ,·

Uvedené usporiadanie svorky je významné v tom, že základňová časť svorky zahrňuje dve voľné ramená rozširujúce sa smerom ku koľajnici. Takéto usporiadanie je v protiklade so svorkou typu „Deenik“, ktorá má základňu v tvare „U“, táto základňa v tvare „U“ je bližšie ku koľajnici a neumožňuje žiaden voľný pohyb jednotlivých členov svorky a rovnako je i v protiklade so svorkou typu „Young“, ktorej základňová časť je pevná. Výhodou, vyplývajúcou z konštrukcie s voľnými koncami prednej pätkovej časti svorky je zabezpečenie väčšieho priehybu svorky významného v tom, že nárokovaná svorka je schopná prispôsobiť sa širšej oblasti prevádzkového zaťažovania prostredia koľajnice. Zabezpečenie vzájomného spojenia medzi paralelnými členmi situovaného v zadnej časti svorky práve nad základňovou časťou predstavuje pomerne veľkú nekritickú oblasť ako cieľ pre; údery dvojručným pribíjacím kladivom na zavádzanie koľajnicovej svorky do pracovnej polohy. Okrem toho, je táto časť svorky časťou, ktorá s najväčšou pravdepodobnosťou prenesie veľké bočné zaťažovacie sily počas prevádzkového zaťažovania železničnej koľajnice a skutočnosť, že dva v podstate paralelné členy svorky sú spojené práve v tejto oblasti, znižuje na najmenšiu mieru možné poškodenie svorky. Stručne

805/B povedané, zabezpečenie vzájomného spojenia paralelných členov v zadnej časti svorky zväčšuje na čo možno najvyššiu mieru priehyb svorky pre dané zaťaženie ramien a zároveň udržiava dostatočnú pevnosť tak, aby sa znížila možnosť poškodenia svorky počas jej aplikácie a prevádzkových procesov na železničnej trati, ako je napríklad prevádzkové zaťažovanie, na mieru čo možno najmenšiu.

S výhodou tak, aby sa zvýšil priehyb svorky, sú ramená základňovej časti ďalej skosené smerom k ich koncom.

Koľajnicová svorka môže byť vytvorená napríklad z valcovanej tyčovej alebo plochej ocele. S výhodou je svorka vytvorená zo 40 mm širokého tyčového polotovaru pomocou operácií kovania na hrubo a tvarovania. V niektorých prípadoch je potrebné, aby základňová časť svorky mala širší rozmer ako je šírka polotovaru. Základňová časť svorky zodpovedajúca rozmerom drážky v koľajnicovej podložke alebo koľajnicovom pražci môže byť vytvorená rozšírením medzery medzi ramenami v základňovej časti tak, že ramená vystupujú čiastočne mimo obrysový prierez svorky.

Podľa ďalšieho vyhotovenia predloženého vynálezu je stanovená koľajnicová svorka na upevňovanie koľajníc na pod ňou ležiacu koľajnicovú podložku alebo koľajnicový pražec, pričom táto koľajnicová svorka zahrňuje dvojicu v podstate paralelných členov ohnutých do priestorového usporiadania v tvare „D“ tak, že zahrňujú prednú pätkovú časť prispôsobenú na dosadnutie na pätku koľajnice, kde predná pätková časť je tvorená pomocou jednotlivých voľných koncov v podstate paralelných členov a základňovú časť prispôsobenú na usadenie do drážky v koľajnicovej podložke alebo koľajnicovom pražci, pričom časti v podstate paralelných členov medzi základňovou časťou a prednou päťkovou časťou svorky sú vo vonkajšom rozmere skosené smerom k prednej časti svorky a voľné konce v podstate paralelných členov sú smerované k zadnej časti svorky a vystupujú navonok tak, že pri použití svorky dosadajú na časť koľajnicovej podložky alebo pražca, čím je svorka zabezpečená proti skĺznutiu z pätky koľajnice.

Pri umiestňovaní koľajnicovej drážky na pätku koľajnice je kónické zužovanie prednej päťkovej časti svorky významné v tom, že pri zavádzaní svorky do drážky koľajnicovej podložky alebo nosného lôžka svorky sú ramená svorky a von

805/B vystupujúce voľné konce prednej pätkovej časti stláčané smerom k sebe priechodom cez drážku a vonkajšia šírka vystupujúcej prednej časti je väčšia ako šírka drážky koľajnicovej podložky. Toto usporiadanie nahrádza nevyhnutnosť používania na zákazku vyrobeného nosného lôžka koľajnice alebo aplikačných prostriedkov.

obr. 3A a 3B obr. 4a až 4e obr. 5a až 5d obr. 6a a 6b

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený prostredníctvom konkrétnych príkladov vyhotovenia znázornených na výkresoch, na ktorých predstavuje obr. 1A,1Ba1C jednotlivo pôdorysný priemet, čelný a bočný rez podložkou koľajnice typu „K-doska“, ktorá je použitá v spolupráci s koľajnicovou svorkou podľa nárokovaného vynálezu, obr. 2A, 2B a 2C jednotlivo čelný nárysný pohľad, bokorys a pohľad zospodu na vyhotovenie svorky podľa nárokovaného vynálezu, prvý a druhý tvar svorky počas procesu jej tvarovania z tyčového t

oceľového polotovaru podľa nárokovaného vynálezu, kroky konvenčného výrobného spôsobu svorky podľa stavu techniky, kroky nového výrobného spôsobu pre svorku podľa stavu techniky niektoré kroky nového výrobného spôsobu svorky podľa predloženého vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ako ukazuje obr. 1, podložka 1_ koľajnice typu „K doska“ má na upevnenie koľajnice (ktorá nie je zobrazená) vytvorené rebrá 3, medzi ktoré dosadajú pätky koľajnice. Drážky 4, zobrazené v priereze na obr. 1C, sú umiestnené na protiľahlých stranách koľajnice v rebrách 3 a majú kolmo ku koľajnici konštantný prierez. Základňová časť H koľajnicovej svorky 10 (obr. 2) zodpovedá drážke 4 a dozadu smerujúce čelné konce 18 prednej pätkovej časti 16 svorky 10 dosadajú na hrany 5 drážky 4.

805/B

Koľajnicová svorka W, zobrazená na obr. 2A, 2B a 2C, zahrňuje základňu H, zakrivenú zadnú časť 1_3, ramená 14, prednú pätkovú časť 16 a voľné konce 18 päťkovej časti.

Koľajnicová svorka 10 je vytvorená z tyčového polotovaru predkovaním tohto polotovaru za tepla do tvaru, ktorý je zobrazený na obr. 3A. Tvarovaním paralelných členov 19 je najprv vytvorená základňová časť 11. a ramená 14, ktoré sa kónický rozširujú zo zadnej časti 13. Tvarovaním za tepla sú potom kalibrované hrany 12 zadnej časti 13 a základňovej časti 1_1 a hrany 15 zadnej časti 13 a ramien 14. Zároveň sú kalibrované vonkajšie hrany 17 svorky 10. Tvarovanie svorky za tepla s výhodou znižuje výskyt lomov vznikajúcich pri namáhaní.

Ďalšími krokmi je tvarovanie koľajnicovej svorky do tvaru, ktorý je zobrazený na obr. 3B, a konečné tvarovanie základňovej časti 11 a ramien 14 z dvojrozmerného polotovaru svorky do zakriveného priestorového usporiadania vytvoreného s kónickou dopredu sa zužujúcou prednou pätkovou časťou 16 svorky, ako zobrazuje obr. 2A.

Najužšia prierezová šírka cez ramená 14 hrubého výlisku na obr. 3B korešponduje s najprednejšou časťou pätkovej časti 16 svorky 10.

Ďalším krokom je rozširovanie základňovej časti 1J. na veľkosť, ktorá zodpovedá a zabezpečuje svorku 10 v drážke 4 koľajnicovej podložky 1.

Ako ukazujú obr. 2A, 2B a 2C, svorka 10 obsahuje rebro 13 spájajúce dvojicu paralelných členov 19 svorky 10 v zadnej časti 13 svorky 10, ktorá môže prenášať silu vtláčajúcu svorku 10 do pätky koľajnice.

Predná pätková časť 16 je v priečnom rozmere dostatočne úzka na dosadnutie do hornej časti drážky 4 a prechádza medzi hranami 5 drážky 4 a dosadá na pätku koľajnice. Voľné konce 18 ramien 14 paralelných členov 19 zapadnú do drážky 4 nezávisle od seba a bránia tak skĺznutiu prednej pätkovej časti 16 svorky 10 z pätky koľajnice. Dlhé zužujúce sa ramená 14 prednej pätkovej časti 16 a základňová časť 11 svorky 10 zabezpečí rozmedzie priehybu svorky 10 väčšie ako je v konštrukciách bežných v stave techniky možné.

805/B

Z hore uvedeného môže byť vidno, že nárokovanú koľajnicovú svorku je možné použiť v širšom rozsahu upevňovania koľajníc bez na zákazku vyrobenej ramenovej svorky či špeciálneho aplikačného nástroja.

Obr. 4a až 4e ukazujú kroky konvenčného výrobného spôsobu pre svorku podľa stavu techniky prv popísaného typu a objasnenú v US 4 313 563.

Pružinová svorka je vyrobená z polotovaru ocele 100, pravouhlého čo do tvaru, s výrezom v tvare veľkého „V“, aby sa vytvorili dve základné krídla upevnenia.

Pretože odstrihnutý okraj je veľmi hrubý s mnohými ostrými okrajmi, mal by byť okraj ideálne vyhladený alebo zaoblený, pretože od taxýchto ostrých okrajov môžu vzniknúť únavové lomy. Pred tvarovaním svorky za tepla sú preto ostré okraje na jednej strane odstrihnutého polotovaru následne „kalibrované“, aby sa vytvoril zaoblený okraj . Takéto zaoblovanie okrajov kalibrovaním preto minimalizuje alebo celkom odstraňuje množstvo miest spôsobujúcich lom. Jedná sa o dobre navrhnutý spôsob, ktorý sa snaží zlepšiť odstrihnutý okraj vzhľadom k okraju normálne spojenému s oceľou valcovanou za tepla. Spôsob sa zvyčajne vykonáva v mechanickom lise zahrňujúcom pár lisovacích nástrojov. Hrubý polotovar je umiestnený v lisovacích nástrojoch a zlisovaný, aby sa na polotovare vytvorili zaoblené okraje. Táto operácia je kritická vzhľadom k únavovej životnosti pružinovej svorky vyrobenej zo strihaného plochého materiálu a vyžaduje vysoký stupeň kontroly kvality v priebehu výroby.

Podľa nového výrobného spôsobu popísaného nižšie s odkazom na obr. 5a až 5d a obr. 6a a 6b, sa však upustilo od takéhoto zaoblovania odstrihnutých okrajov. V takomto spôsobe je svorka typu popísaného v US 4 313 563 alebo nárokovaná tu vyrábaná z polotovaru tvoreného kruhovým tyčovým materiálom.

Obr. 5a ukazuje kruhovú kovovú tyč 110. ktorá sa má použiť na vytvorenie svorky, ako je znázornená na obr. 2a až 2c. Kruhová tyč nie je kovaná kvôli vytvoreniu tvaru ukázaného na obr. 5b. Obr. 5c a 5d ukazujú zodpovedajúci priečny rez rovinou Vc — Vc a Vd — Vd na obr. 5b.

Priamy kus kruhovej tyče je formovaný do tvaru „U“, ako je znázornené na obr. 5a, a potom následne kovaný do páru uzatvorených lisovacích nástrojov kvôli

805/B vytvoreniu finálneho tvaru polotovaru. Tvar lisovacieho nástroja je taký, že prebytočný materiál preteká okolo osi polotovaru a všetky vonkajšie okraje polotovaru majú vhodný polomer. Zaoblený okraj značne znižuje riziko vzniku lomu v priebehu životnosti svorky a odstraňuje nutnosť „kalibrovania“ okrajov, ako sa to vyžaduje, ak je pri výrobe používaná pásová oceľ. Finálna „svorkovacia“ operácia na odstránenie prebytočného materiálu sa vyžaduje pred tým, ako je polotovar tvarovaný za tepla do tvaru finálnej svorky.

Spôsob výroby lisovacích nástrojov im dovoľuje, aby boli vyrobené tak, že výsledný výrobok nemá ostré okraje, pričom všetky sú vhodne zaoblené.

Obr. 6a a 6b ukazujú kroky tvarovania kovovej tyče 120 do polotovaru, ako je znázornený na obr. 3a a 3b.

Jedným spôsobom tvarovania polotovaru znázorneného na obr. 3a a 3b je odstrihnutie tvaru polotovaru z pravouhlej dosky. Ako v stave techniky by tento spôsob vyžadoval „kalibrovanie okraju“ kvôli zníženiu „vrubovej citlivosti“ polotovaru pri tvarovaní do finálneho tvaru svorky.

I · , ' • ' I

Prednostne je však finálny tvar polotovaru (obr. 6b) lisovaný z dĺžky kruhovej tyče, ako je tá znázornená na obr. 6a, pričom lisovacie nástroje sa vyrábajú tak, že všetky okraje majú skosené hrany alebo polomery poskytujúce okrajové podmienky pre optimálnu únavovú životnosť.

805/B

Claims (7)

1. ^! Koľajnicová svorka (10) na upevňovanie koľajnice na pod ňou ležiacu koľajnicovú podložku alebo koľajnicový pražec (1), pričom táto koľajnicová svorka (10) zahrňuje dvojicu v podstate paralelných členov (19) ohnutých do usporiadania v tvare „D“ tak, že zahrňujú prednú časť (16) prispôsobenú na dosadnutie na pätku koľajnice, kde predná časť (16) je tvorená zodpovedajúcimi voľnými koncami (18) v podstate paralelných členov (19) a základňovú časť (11), prispôsobenú na usadenie do drážky (4) v koľajnicovej podložke alebo koľajnicovom pražci (1), vyznačujúca sa tým, že časti (14) v podstate paralelných členov (19) medzi základňovou časťou (11) a prednou časťou (16) svorky (10) sú vo vonkajšom rozmere skosené smerom k prednej časti (16) svorky (10) a voľné konce (18) v podstate paralelných členov (19) sú obrátené.späť k zadnej časti (13) svorky (10) a vystupujú navonok tak, že pri použití svorky dosadajú na časť koľajnicovej podložky alebo koľajnicového pražca (1), čím je svorka (10) zabezpečená proti skĺznutiu z koľajnicovej pätky.

2. ' Koľajnicová svorka podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že predná časť (16) zahrňuje dve ramená spojené dohromady pomocou rebra (13) umiestneného vo vzdialenosti od prednej časti (16).

r

3. t Koľajnicová svorka podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že základňová časť (11) zahrňuje dve skosené krídla rozprestierajúce sa smerom ku koľajnicovej pätke.

x

4. V Koľajnicová svorka podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že svorka (10) je vytvorená z tyčovej ocele o šírke menšej ako šírka drážky (4) v koľajnicovej podložke alebo koľajnicovom pražci (1) a krídla základňovej časti (11) sú rozšírené približne na šírku drážky (4).

30 805/5

5. Pružná koľajnicová svorka (10) na upevňovanie koľajníc na pod ňou ležiacu koľajnicovú podložku alebo koľajnicový pražec (1), kde svorka (10) zahrňuje pätkovú časť, ktorá je prispôsobená na uloženie na koľajnicovej pätke a základňovú časť (11), ktorá je prispôsobená na upevnenie na koľajnicovú podložku alebo koľajnicový pražec (1), pričom svorka (10) obsahuje dvojicu v podstate paralelných členov (19) ohnutých do usporiadania v tvare „D“ tak, že jeden koniec dvojice členov (19) tvorí pätkovú časť svorky (10) a druhý koniec tvorí základňu svorky (10), pričom dvojica členov (19) je spojená dohromady medzi zakrivenou zadnou časťou (13) členov (19) vedľa základňovej časti (11).

6. Pružná koľajnicová svorka podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že dvojica členov (19) je spojená pomocou k železničnej koľajnici paralelného rebra, ktoré tvorí zadný povrch koľajnicovej svorky (10) a dve voľné ramená, rozprestierajúce sa z rebra základňovej časti (11) svorky (10) smerom ku koľajnici.

7. Pružná koľajnicová svorka podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že krídla základňovej časti (11) sú skosené smerom k ich zodpovedajúcim voľným koncom.