MXPA03001291A - Escarpia de anclaje de carril. - Google Patents

Abstract

Se describe un sujetador mejorado para unir metal a madera. El sujetador es particularmente adecuado para usarse como una escarpia ferroviaria para unir un carril de metal a un carril de madera. La escarpia mejorada esta adaptada para instalarse y a sea accionando o atornillando la escarpia en el tirante. Una pluralidad de acanaladuras esta adaptada para acoplarse con el tirante, evitando asi el aflojamiento de la escarpia. La escarpia puede ser utilizada con o sin una depresion de metal o primera placa para asegurar un carril de metal a un carril de madera.

Description

ESCARPIA DE ANCLAJE DE CARRIL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con sujetadores para unir metal con madera, y más en particular a una escarpia ferroviaria mejorada para unir un carril de metal a un durmiente de madera.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es muy común construir vías para trenes para proporcionar un carril o carriles soportados en durmientes cruzados formados de madera. Los rieles se fabrican comú.nmente de un metal como el acero y están generalmente provistos con rebordes de montaje. Los rebordes de montaje están adaptados para descansar en unas placas de soporte metálico, llamadas como placas de durmientes o primeras placas. Las primeras placas a su vez, descansan en durmientes de madera. Es común el uso de escarpias (es decir, escarpias de corte) para asegurar los rieles a los durmientes. En el caso más usual, la escarpia se inserta en una abertura o cavidad en la primera placa y la palanca de la escarpia es llevada hacia el tirante. La cabeza de la escarpia generalmente se adapta para acoplarse con un reborde del riel, lo cual asegura el riel con el durmiente. De manera alternativa, la primera placa puede estar equipada con un broche metálico o depresión que se acopla con el reborde dei riel, y la cabeza de la escarpia se adapta para acoplarse con la primera placa para asegurar el riel con el durmiente. Después de estar en servicio durante un período corto de tiempo, la escarpia ordinaria con frecuencia se afloja del durmiente debido a la acción de esfuerzo que se presenta conforme el riel de desvía bajo la carga de los trenes que viajan sobre él y debido a la expansión y contracción de las fibras de madera del durmiente debido a la temperatura, humedad y cambios ambientales. El aflojamiento de la escarpia puede requerir un reemplazo de la escarpia y de otras partes de la unidad de vías. Las medidas para asegurar o anclar una escarpia al proporcionar la palanca con arandelas, púas, dientes de sierra u otras proyecciones adaptadas para acoplarse con los durmientes de madera generalmente no han mostrado ser eficientes. Las escarpias pueden ser difíciles de clavar dentro del durmiente al utilizar métodos de clavado de escarpia de impacto automatizado o manual. La característica burda también puede succionar o romper las fibras de madera del durmiente durante la instalación, lo cual causa daños en el durmiente. Además, después de que las escarpias han estado en servicio durante un período largo de tiempo, presentarán la tendencia de funcionar en el orificio formado en el durmiente por la palanca de la escarpia. El aflojamiento de la escarpia actúa para agrandar el orificio que rodea la palanca y daña las fibras de madera circundantes, lo que provoca que la escarpia se afloje con el tiempo. El orificio agrandado puede también provocar que el agua y otros químicos se introduzcan en el orificio que rodea la palanca de la escarpia, lo cual debilita la escarpia y las fibras de madera circundantes. El retiro de la escarpia usualmente provoca más daños al durmiente, por lo tanto, el retiro de la escarpia con frecuencia requiere el reemplazo del durmiente completo para así asegurar que la escarpia de reemplazo quede anclada al riel con el durmiente con suficiente potencia de sujeción. Las escarpias se han adaptado con palancas roscadas que se pueden atornillar en el durmiente de madera. Sin embargo, estas escarpias son difíciles de instalar utilizando métodos de clavado de impacto automatizado o manual. Además, en general, las escarpias requieren un orificio barrenado previamente en el durmiente para facilitar la instalación al utilizar métodos de clavado giratorio de la escarpia. También, es conocido que las escarpias se aflojen con la carga de los trenes que viajan sobre ellas. En un intento para reducir el aflojamiento de las escarpias con carga, se han equipado escarpias con lengüetas o palancas con forma única adaptadas para acoplarse con la cavidad de una primera placa, lo cual asegura la escarpia en el acoplamiento con la primera placa, esto reduce la tendencia de la escarpia para aflojarse y dañar el durmiente. Sin embargo, estas escarpias son extremadamente difíciles de instalar al utilizar los métodos de clavado de escarpia de impacto automatizado. Además, las escarpias en general, se pueden utilizar solamente junto con la primera placa, y son muy difíciles de retirar una vez que quedan aseguradas en ei acoplamiento con la primera placa. Dentro de la técnica, se hacen esfuerzos continuos para buscar escarpias mejoradas adecuadas para utilizarse en asegurar un riel de metal con un durmiente de madera. En particular, la técnica continúa en la búsqueda de escarpias que presenten una tendencia reducida al aflojamiento bajo la carga de trenes, escarpias que sean retiradas y reinstaladas fácilmente sin requerir el reemplazo del durmiente y de escarpias que tengan la capacidad de instalarse con el uso de los métodos de clavado automatizado de escarpias.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En general, la invención se relaciona con un sujetador mejorado para acoplar metal con madera. Más específicamente, en un aspecto, la invención se caracteriza por una escarpia ferroviaria mejorada para unir un riel de metal con un durmiente de madera. La escarpia mejorada es apropiada para utilizarse con los métodos de clavado automatizado de escarpias, y está adaptada para acoplarse con el durmiente de madera para evitar o reducir el aflojamiento de la escarpia debida al funcionamiento de la escarpia bajo la carga de un tren o debida a la expansión y contracción de las fibras de madera en respuesta a las condiciones cambiantes del ambiente. La escarpia mejorada es provista con una cabeza que tiene un reborde, un separador y una palanca roscada extendida axialmente desde las acanaladuras hasta una punta ahusada. Las acanaladuras están adaptadas para acoplarse con la madera para asegurar la escarpia en acoplamiento con el durmiente, lo cual evita que la escarpia se afloje debido a las cargas mecánicas impuestas cuando pasa un tren o debidas a la influencia de los elementos. En una modalidad, la cabeza de la escarpia comprende un mango de herramienta proyectante, generalmente poligonal extendido en forma axial desde el reborde en el lado opuesto a la palanca roscada. El mango de herramienta está adaptado para acoplarse con una llave de tuercas para permitir el clavado giratorio de la escarpia dentro del durmiente o el retiro de la escarpia al utilizar un movimiento giratorio impartido por el mango de herramienta. En una variación de esta modalidad, la cabeza de la escarpia está adaptada para usarse con métodos de clavado de impacto de escarpia. La cabeza de la escarpia de preferencia, es hemisférica o con forma de domo y está adaptada para usarse con los métodos de clavado automatizados o manuales de escarpia. De preferencia, la cabeza hemisférica está adaptada para deformarse ligeramente bajo el impacto de clavado, lo cual evita el daño al mango de herramienta.

En otra modalidad, las roscas están adaptadas para facilitar el clavado de la escarpia dentro del durmiente de madera al utilizar métodos de clavado de escarpia giratorios o de impacto, y para permitir el fácil retiro de la escarpia al utilizar los métodos de retiro giratorio de la escarpia. En una variación preferida de esta modalidad, la palanca roscada está adaptada para permitir el. clavado de la escarpia dentro del durmiente al utilizar el método de clavado por impacto, y para permitir el fácil retiro de la escarpia al utilizar una llave de tuercas u otro método de retiro giratorio de la escarpia. Las roscas están adaptadas para provocar la rotación de la escarpia dentro del durmiente durante la instalación al utilizar los métodos de clavado de escarpia manuales o automatizados. De preferencia, las roscas están adaptadas para atornillar las roscas de la escarpia dentro del durmiente de madera cuando se aplica una fuerza a la cabeza de la escarpia en una dirección generalmente hacia la punta de la escarpia. En una modalidad preferida, la escarpia mejorada se utiliza con una placa de durmiente de madera o primera placa para asegurar el riel con el durmiente. En esta modalidad, la longitud del separador debe estar adaptada para asegurar que las acanaladuras queden por lo menos parcialmente acopladas con el durmiente de madera cuando la escarpia se clava dentro del durmiente. De preferencia, la placa de durmiente o primera placa comprende un cubo de metal o sujetador elástico adaptado para acoplarse con el reborde del riel, lo cual asegura el riel con el durmiente cuando la escarpia se clava en ei durmiente. En otro aspecto, la invención se caracteriza por una unidad de vía ferroviaria mejorada. La unidad comprende un riel de metal, un durmiente de madera, una placa de metal del durmiente adaptada para acoplarse con el riel y una escarpia mejorada de la presente invención. La escarpia mejorada se clava en el durmiente. La escarpia está adaptada para sujetar la placa del durmiente y el riel con el durmiente. La escarpia mejorada comprende una cabeza que tiene un reborde anular, un separador extendido axialmente desde el reborde, una pluralidad de acanaladuras extendidas axialmente desde el separador, y una palanca extendida axialmente desde las acanaladuras para formar una punta ahusada. Las acanaladuras están adaptadas para acoplar el durmiente de madera. El separador tiene una longitud adaptada para asegurar que las acanaladuras queden por lo menos parcialmente incrustadas en el durmiente cuando la escarpia se utiliza para sujetar la placa del durmiente y el riel con el durmiente. También, en otro aspecto, la invención caracteriza un método para utilizar una escarpia ferroviaria mejorada. Se proporcionan una escarpia mejorada, un riel metálico que tiene un reborde, un durmiente de madera y una primera placa de madera que tiene una cavidad. La escarpia mejorada está provista con una cabeza que tiene un reborde, un separador metálico extendido axialmente desde el reborde, una pluralidad de acanaladuras extendidas en forma axial desde el separador, y una palanca roscada extendida axialmente desde las acanaladuras hasta una punta ahusada. Las roscas están adaptadas para facilitar el clavado de la escarpia en el durmiente de madera al utilizar los métodos de clavado de escarpia giratorio o de impacto, y para permitir el fácil retiro de la escarpia al utilizar los métodos de retiro giratorio de la escarpia. En una variación preferida de esta modalidad, se utiliza un método de clavado de escarpia automatizado para clavar la escarpia en el durmiente, lo cual asegura el riel de metal con el durmiente de madera. De preferencia, se emplea el método de clavado por impacto automatizado para la escarpia. En una modalidad alternativa, se utiliza un aparato de clavado manual de escarpia para clavar la escarpia mejorada en el durmiente. Los detalles de una o más modalidades de la invención se establecen más adelante en los dibujos acompañantes y la siguiente descripción. Otras características, ventajas y objetivos de la invención serán evidentes a partir de la descripción, los dibujos y las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de un accesorio de sujeción típico de metal a madera, el cual incorpora la presente invención. La Figura 2 es una vista elevada lateral de una escarpia que incorpora la presente invención. La Figura 3 es una vista en planta superior de una escarpia que incorpora la presente invención. La Figura 4 es una vista en sección transversal, fragmentada de la porción de palanca de una escarpia que incorpora la presente invención. La Figura 5 es una vista axial, transversal, fragmentada de una escarpia que incorpora la presente invención. Los números de referencia similares indican los elemento similares en los dibujos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva un típico accesorio de sujeción de metal a madera que incorpora la presente invención. La Figura 1 ilustra la sujeción de un riel 18 de metal con un durmiente 9 de madera al utilizar la escarpia 1 mejorada de la presente invención. En la modalidad ilustrada, una placa de metal del durmiente o primera placa 12, la cual comprende un cubo o sujetador 16 elástico se acopla con el reborde 14 del riel 18. Una pluralidad de escarpias 1 se insertan dentro de las cavidades en la primera placa 12, para asegurar la placa 12 y el riel 18 con el durmiente 9. La Figura 2 ilustra una vista en elevación lateral de una escarpia mejorada que incorpora la presente invención. La espacio tiene una cabeza 10 con un reborde 11 anular, un separador 15 extendido axiaimente desde el reborde 11, una pluralidad de acanaladuras 17 extendidas en forma axial desde el separador 15, una palanca 5 extendida axiaimente desde las acanaladuras para formar una punta 8 ahusada, y una pluralidad de roscas 6 helicoidales, avanzadas, generalmente paralelas extendidas sobre por lo menos una porción de la palanca, que corren desde las acanaladuras 17 a la punta 8. Las roscas tienen una superficie 6b superior de rosca y una superficie 6a inferior de rosca. En una modalidad de la invención, ¡lustrada en las Figuras 2 y 3, la cabeza 10 comprende un mango de herramienta proyectante, poligonal extendido axiaimente desde el reborde en el lado opuesto a la palanca roscada. Aunque la forma del mango de herramienta no es importante, generalmente está adaptado para el acoplamiento con una llave de tuercas para permitir el clavado giratorio de la escarpia dentro del durmiente o el retiro de la escarpia al utilizar un movimiento giratorio impartido por el mango de herramienta. Las personas experimentadas en la técnica entenderán que se pueden sustituir una variedad de estructuras equivalentes para el mango de herramienta poligonal, proyectante sin apartarse de la invención. De este modo, por ejemplo, la cabeza de la escarpia puede comprender un casquillo de herramienta rebajado, generalmente poligonal colocado en el reborde en el lado opuesto a la palanca roscada, en donde el casquillo rebajado de preferencia, está adaptado para el acoplamiento con una llave de tuercas de casquillo o accionador de casquillo para permitir el clavado giratorio de la escarpia dentro del durmiente o el retiro de la escarpia al utilizar un movimiento giratorio impartido en el casquillo. Como se muestra en la Figura 2 y en la Figura 3, la cabeza 13 hemisférica se proporciona, de preferencia, para permitir el clavado de la escarpia dentro del durmiente al utilizar los métodos de clavado por impacto de la escarpia, el cual aplica una fuerza en la cabeza de la escarpia en la dirección general de la punta de la escarpia. La cabeza 13 hemisférica de preferencia, se puede deformar en virtud del material utilizado para hacer la cabeza y está adaptada para deformarse ligeramente con el clavado por impacto, lo cual evita daños al mango de herramienta que podrían evitar el retiro de la escarpia con el uso de una llave de tuercas. La Figura 4 muestra una vista superior en sección transversal de una escarpia mejorada, la cual ilustra el uso de una palanca esencialmente cilindrica definida por zócalos 7 planos, y la superficie 6b superior de rosca de las roscas helicoidales avanzadas. La Figura 4 también muestra una pluralidad de acanaladuras 17. Las acanaladuras se extienden en forma axial hacia afuera desde la palanca, y se extienden axialmente entre el separador y el punto en donde terminan las roscas en la palanca. La posición de una acanaladura en la palanca corresponde, de preferencia, al punto de terminación de la rosca. En otras palabras, el extremo inferior de una acanaladura individual (es decir, el extremo de acanaladura más lejano desde el separador) marca el punto superior de terminación de una rosca individual ( es decir, el extremo de rosca más lejano desde la punta). Debido a que las acanaladuras se extienden hacia afuera y lejos del centro de la palanca, las acanaladuras están adaptadas para resistir el retiro de la escarpia al acoplarse con la fibras de madera una vez que la escarpia se clava dentro del durmiente. De este modo, cuando se clava la escarpia en el durmiente, el borde 17b guía de cada acanaladura comprime y deforma las fibras de madera del durmiente. Esto permite que la escarpia se clave fácilmente en el durmiente. Sin embargo, una vez que se clava, las fibras de madera del durmiente se relajan y se" recuperan al llenarse en los huecos adyacentes a las acanaladuras que se crearon en el paso de clavado. El borde 17a trasero de cada acanaladura actúa para sostener la escarpia o sujetar la escarpia dentro del durmiente con una fuerza suficiente para resistir el aflojamiento (es decir, salida) de la escarpia debida a que funciona bajo la carga o debido a otros elementos. Como se muestra en la Figura 5, de preferencia, las roscas helicoidales tienen una superficie 6b superior de rosca, la cual define un ángulo obtuso de avance con relación al zócalo 7 adyacente más cercano, que está esencialmente más cerca de noventa grados que el ángulo de avance definido entre la superficie 6a inferior de rosca y el zócalo 7 adyacente más cercano. Debido a que este diseño preferido de rosca permite que la escarpia 1 se atornille libremente dentro del durmiente cuando se aplica una fuerza en la cabeza (es decir, se clava la escarpia), este diseño de rosca es particularmente apropiado para utilizarse con equipo automatizado de clavado de escarpia. El más preferido es el equipo automatizado de clavado de escarpia por impacto, el cual clava la escarpia al aplicar una fuerza en la cabeza de la escarpia esencialmente en la dirección de la punta de la palanca. El equipo automatizado para clavado de escarpia incluye un clavado'r de escarpia Nordco, modelo 99C (Nordco, Inc., Milwaukee, Wisconsin), Fairmont Tamper, modelo W96 (Fairmont Tamper, una división de Harsco Track Technologies Company, West Columbia, Carolina del Sur) o su semejante. Además, el diseño preferido de rosca permite que la escarpia se puede clavar fácilmente al utilizar un equipo manual de clavado de escarpia por impacto como martillos, marros, marro para clavos de vías o clavadores de escarpia operados en forma manual/o con energía, como el Ingersol Rand Spike Driver, modelo MX60 (Ingersol Rand, Inc.), Ingersol Rand Spike Driver, modelo MX90 (Ingersol Rand, Inc.) o sus semejantes. De preferencia, las roscas 6 helicoidales de avance están adaptadas para permitir el clavado de la escarpia 1 dentro del durmiente 9 al utilizar un movimiento giratorio generalmente hacia la derecha aplicado al mango de herramienta, y para permitir el retiro de la escarpia 1 del durmiente 9 con un movimiento giratorio hacia la izquierda aplicado en el mango de herramienta. Ambas direcciones hacia la derecha y hacia la izquierda se refieren a la dirección giratoria del mango de herramienta cuando se ve la escarpia desde el lado del reborde opuesto a la palanca. De manera alternativa, las roscas 6 están adaptadas para permitir el clavado de la escarpia 1 dentro del durmiente 9 al utilizar un movimiento giratorio generalmente hacia la izquierda en el mango de herramienta y para permitir el retiro de la escarpia 1 del durmiente 9 al utilizar un movimiento giratorio generalmente hacia la derecha aplicado en el mango de herramienta. La escarpia mejorada se utiliza generalmente con una placa de metal del durmiente o primera placa 12 para asegurar el riel 18 con el durmiente 9. Cuando se utiliza una primera placa, la primera placa de preferencia comprende un cubo metálico o sujetador 16 elástico adaptado para acoplarse con el reborde 14 del riel y una cavidad dentro de la cual se puede insertar la palanca de la escarpia para permitir el clavado de la escarpia dentro del durmiente. Como se muestra en la Figura 1, el reborde 14 del riel, de preferencia, descansa en la placa del durmiente o primera placa 12, y la placa del durmiente o primera placa 12 de preferencia, descansa en el durmiente 9 de madera. La Figura 2 ilustra el uso de una escarpia 1 novedosa en combinación una primera placa 12 metálica que tiene una cavidad 2 y un durmiente 9 de madera. De preferencia, el durmiente 9 también tiene una cavidad 13 para acomodar la palanca 5 de la escarpia inventiva. De preferencia, el separador 15, la palanca 5 roscada, la cavidad 2 de primera placa y la cavidad 13 del durmiente son esencialmente cilindricos. La cavidad 2 de primera placa tiene un diámetro A mayor o igual que el diámetro E del separador 15, y de preferencia, tiene un diámetro A mayor o igual que el diámetro F de la palanca 5 roscada. En una modalidad preferida, una cavidad 13 esencialmente cilindrica, que tiene un diámetro B se forma en el durmiente 9 antes de insertar la punta 8 de la escarpia 1. En esta modalidad preferida, el diámetro B de la cavidad 13 es menor que el diámetro F de la palanca roscada. Las personas experimentadas en la técnica entenderán que el diámetro y longitud totales de la escarpia no son importantes, y que pueden variar de acuerdo con las dimensiones del durmiente y de la placa del durmiente o primera placa. Aunque la longitud total de la escarpia no es crítica y puede tener cualquier longitud adecuada, esta longitud generalmente está dentro del intervalo de 15-25 cm. Sin embargo, la longitud D del separador 15 se debe adaptar para asegurar que las acanaladuras 17 queden por lo menos parcialmente acopladas con el durmiente 9 de madera cuando la escarpia 1 se clava dentro del durmiente 9. Esto asegura que las acanaladuras 17 queden aseguradas en acoplamiento con el durmiente 9 de madera con una fuerza suficiente para evitar o reducir la tendencia de que la escarpia se afloje con la carga de locomotoras ferroviarias y de equipo rodante (no mostrado) que viajan sobre ellas. De preferencia, la longitud D del separador 15 es por lo menos tan larga como la longitud C de la cavidad en la primera placa 12, lo cual asegura que las acanaladuras 17 queden completamente acopladas con el durmiente de madera. Con mayor preferencia, la longitud del separador está entre aproximadamente 2cm y 5 cm. Sin considerar las mejoras incorporadas en la presente invención, las personas experimentadas en la técnica entenderán que es necesario reemplazar ciertos componentes de una unidad de vías ferroviarias debido al daño o desgaste. Tal reemplazo requerirá el retiro de una o más escarpias. Se debe entender que el daño al durmiente de madera se puede presentar debido al retiro o instalación constantes de las escarpias mejoradas de la presente invención. Por lo tanto, un aspecto de la presente invención involucra el retiro de una escarpia mejorada que tiene una primera longitud de separador, y el reemplazo de una escarpia mejorada que tiene una segunda longitud más larga- de separador, con el fin de asegurar que las acanaladuras de la escarpia de reemplazo se acoplen con las fibras de madera que se encuentran sin daños por las acanaladuras de la escarpia retirada. De preferencia, la escarpia comprende un metal, Aunque la escarpia puede fabricarse de una variedad de metales o aleaciones de metales, se prefieren los metales ferrosos como el hierro o el acero. Los metales ferrosos son preferidos para usarse con el aparato automatizado de clavado de escarpia, ya que las fuerzas magnéticas se pueden utilizar para sostener la escarpia en un acoplamiento operativo con el dispositivo de clavado. Otro aspecto de esta invención proporcionar una unidad de vías ferroviarias mejorada. La unidad comprende un riel de metal, un durmiente de madera, una placa de metal del durmiente para acoplarse con el riel y una escarpia mejorada de la presente invención. La escarpia mejorada se describe en la descripción detallada anterior de la invención y en las Figuras 1 a la 5. En una modalidad de la unidad de vías ferroviarias mejorada, la escarpia mejorada se clava dentro del durmiente de madera para asegurar un riel de metal y una placa de metal del durmiente con el durmiente. La placa del durmiente se adapta para acoplar el riel en el reborde del riel. La escarpia mejorada comprende una cabeza que tiene un reborde anular, un separador extendido axialmente desde el reborde, una pluralidad de acanaladuras extendida axialmente desde el separador, y una palanca extendida axialmente desde las acanaladuras para formar una punta ahusada. Las acanaladuras están adaptadas para acoplarse con el durmiente de madera. El separador tiene una longitud adaptada para asegurar que las acanaladuras queden parcialmente incrustadas en el durmiente cuando la escarpia se utiliza para sujetar la placa del durmiente y el riel con el durmiente. En una variación preferida de esta modalidad, la palanca también comprende una pluralidad de roscas helicoidales, generalmente paralelas extendidas sobre por lo menos una porción de la palanca, que corren desde las acanaladuras hasta la punta. En una variación de esta modalidad preferida, las roscas están adaptadas para permitir clavar la escarpia dentro del durmiente al utilizar un método de clavado por impacto, y para permitir el fácil retiro de la escarpia al utilizar una llave de tuercas o cualquier otro método de retiro giratorio de la escarpia. Las roscas son helicoidales, generalmente paralelas, extendidas desde las acanaladuras sobre por lo menos una porción de la palanca en la dirección de la punta. Las roscas están adaptadas para provocar ia rotación de la escarpia dentro del durmiente durante la instalación utilizando métodos de clavado de escarpia automatizados o manuales. En otras palabras, las roscas helicoidales de preferencia, se adaptan para atornillar las roscas de escarpia dentro del durmiente de madera cuando se aplica una fuerza en la cabeza de la escarpia en una dirección generalmente hacia la punta de la escarpia. En otra variación de esta modalidad preferida, la cabeza de la escarpia está adaptada para usarse con los métodos de clavado de escarpia por impacto. La cabeza de la escarpia de preferencia, es hemisférica o con forma de domo y está adaptada para usarse con los métodos de clavado de escarpia por impacto manuales o automatizados. De preferencia, la cabeza hemisférica está adaptada para deformarse ligeramente con el impacto de clavado, lo cual evita el daño al mango de herramienta. La presente invención también proporciona un método para utilizar una escarpia ferroviaria mejorada para asegurar un riel de metal y una placa de metal del durmiente con un durmiente de madera. La escarpia mejorada se describe en la descripción detallada anterior de la invención y en las Figuras 1 a la 5. El método mejorado comprende el paso de clavar la escarpia mejorada dentro del durmiente para asegurar el riel y la placa del durmiente con el durmiente. La placa del durmiente está adaptada para acoplar el riel en el reborde del riel. La placa del durmiente de preferencia, comprende un cubo de metal o sujetador elástico (es decir, un broche e) que acopla el reborde del riel cuando la escarpia mejorada de la presente invención, se clava dentro del durmiente, lo cual asegura la placa del durmiente y el riel con el durmiente. En una modalidad preferida, la placa del durmiente comprende una cavidad dentro de la cual se inserta la punta de la palanca de la escarpia antes de que la escarpia sea clavada dentro del durmiente. La escarpia mejorada de la presente invención, de preferencia, se clava en el durmiente hasta que el reborde de la escarpia se acopla con la placa del durmiente y las acanaladuras de metal de la escarpia quedan por lo menos parcialmente acopladas con la madera del durmiente. En el caso usual, un orificio o cavidad (es decir, un orificio piloto) se barrena en el durmiente de madera antes de que la punta de la escarpia sea insertada dentro de la cavidad de la placa de durmiente y la escarpia se clava en el orificio o cavidad del durmiente. De preferencia, el orificio o cavidad barrenado en el durmiente de madera tiene un diámetro menor que el diámetro de la palanca de la escarpia mejorada. En una modalidad preferida, un dispositivo de clavado se utiliza para clavar la escarpia en el durmiente, lo cual asegura el riel de metal con el durmiente de madera. En general, el dispositivo de clavado puede ser un clavador de impacto, como un martillo, marro, o un marro para clavos de vías, o un clavador giratorio, como una llave de tuercas con extremo abierto, una llave de tuercas con extremo cuadrado, una llave de tuercas de casquillos, o un clavador de casquillo. De preferencia, se emplea un método de clavado de escarpia por impacto automatizado. Otras modalidades de la invención se encuentran dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (32)

REIVINDICACIONES

1. Una escarpia de sujeción para metal con madera, caracterizado porque comprende: (a) una cabeza que tiene un reborde anular; (b) un separador extendido axialmente desde el reborde; (c) una pluralidad de acanaladuras extendidas axialmente desde el separador, las acanaladuras están adaptadas para acoplarse con madera, el separador tiene una longitud adaptada para asegurar que las acanaladuras queden por lo menos parcialmente incrustadas en madera cuando la escarpia se utiliza para sujetar metal con madera; y (d) una palanca extendida axialmente desde las acanaladuras para formar una punta ahusada, la palanca también comprende una pluralidad de . roscas helicoidales, generalmente paralelas extendidas sobre por lo menos una porción de la palanca, las cuales corren desde las acanaladuras hasta la punta.

2. La escarpia de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque está compuesta de metal.

3. La escarpia de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la palanca es cilindrica.

4. La escarpia de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el reborde es circular.

5. La escarpia de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la cabeza comprende una superficie hemisférica opuesta al reborde, la superficie está adaptada para clavar la escarpia.

6. La escarpia de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la cabeza comprende un mango de herramienta poligonal, proyectante opuesto al reborde, el mango de herramienta está adaptado para acoplarse con una llave de tuercas.

7. La escarpia de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la longitud del separador está entre aproximadamente 2cm y 5cm.

8. La escarpia de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las roscas están adaptadas para provocar la rotación de la escarpia dentro de la madera cuando se aplica una fuerza en la cabeza de la escarpia.

9. La escarpia de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque las roscas están adaptadas para provocar la rotación de la escarpia dentro de la madera cuando se aplica una fuerza en la cabeza de la escarpia en una dirección hacia la punta.

10. Una unidad de vías ferroviarias que comprende un riel de metal, un durmiente de madera, una placa de metal del durmiente adaptada para acoplarse con el riel, y una escarpia clavada dentro del durmiente, la escarpia está adaptada para sujetar la placa del durmiente y el riel con el durmiente, la escarpia también está caracterizado porque comprende: (a) una cabeza con un reborde anular; (b) un separador extendido axialmente desde el reborde; (c) una pluralidad de acanaladuras extendida axialmente desde el separador, las acanaladuras están adaptadas para acoplarse con la madera, el separador tiene una longitud adaptada para asegurar que las acanaladuras queden por lo menos parcialmente incrustadas en el durmiente cuando la escarpia se utiliza para sujetar la placa del durmiente con el durmiente; y (d) una palanca extendida axialmente desde las acanaladuras para formar una punta ahusada, la palanca también comprende una pluralidad de roscas helicoidales, generalmente paralelas extendidas sobre por lo menos una porción de la palanca,, las cuales corren desde las acanaladuras hasta la punta.

11. La unidad de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la cabeza de la escarpia comprende una superficie hemisférica opuesta al reborde, la superficie está adaptada para clavar la escarpia.

12. La unidad de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la cabeza comprende un mango de herramienta poligonal, proyectante opuesto al reborde, el mango de herramienta está adaptado para acoplarse con una llave de tuercas.

13. La unidad de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la longitud del separador está entre aproximadamente 2cm y 5cm.

14. La unidad de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque las roscas están adaptadas para provocar la rotación de la escarpia dentro de la madera cuando se aplica una fuerza en la cabeza de la escarpia.

15. La unidad de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque las roscas están adaptadas para provocar la rotación de la escarpia dentro del durmiente de madera cuando se aplica una fuerza en la cabeza de la escarpia en una dirección hacia la punta.

16. Un método para utilizar una escarpia ferroviaria, caracterizado porque comprende: (a) proporcionar una escarpia ferroviaria que comprende una cabeza que tiene un reborde anular, un separador extendido axialmente desde el reborde, una pluralidad de acanaladuras extendida axialmente desde el separador, y una palanca extendida axialmente desde las acanaladuras para formar una punta ahusada, la palanca también comprende una pluralidad de roscas helicoidales, generalmente paralelas extendidas sobre por lo menos una porción de la palanca, las cuales corren desde las acanaladuras hasta la punta; (b) proporcionar un durmiente de madera, un riel de metal y una primera placa adaptada para acoplarse con el riel durmiente; y (c) clavar la escarpia dentro del durmiente hasta que las acanaladuras queden por lo menos parcialmente incrustadas en el durmiente, la primera placa se acopla con el riel.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera placa^ también comprende un cubo metálico, y el cubo está adaptado para sostener el riel sobre el durmiente.

18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera placa comprende una cara superior, una cara inferior, y una cavidad que tiene una longitud extendida entre la cara superior y la cara inferior.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el separador es por lo menos tan largo como la cavidad.

20. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el separador tiene una longitud entre 2cm y 5cm .

21. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la cavidad es circular y el separador es cilindrico.

22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el diámetro de la cavidad circular es más grande que el diámetro del separador.

23. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende el paso de barrenar un orificio en el durmiente antes de clavar la escarpia dentro del orificio en el durmiente.

24. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el clavado comprende acoplar un dispositivo de clavado con la cabeza.

25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el dispositivo de clavado es un clavador de escarpia automático.

26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el dispositivo de clavado es un clavador de escarpia por impacto automático.

27. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el dispositivo de clavado es operado en forma manual o con energía.

28. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el dispositivo de clavado se selecciona del grupo que consiste de clavadores de impacto y clavadores giratorios.

29. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el dispositivo de clavado es un clavador de impacto seleccionado del grupo que consiste de martillos, marros y marros para clavos de vías.

30. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el dispositivo de clavado aplica una fuerza en la cabeza de la escarpia dirigida hacia la punta.

31. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el dispositivo de clavado se adapta para sostener la escarpia en un acoplamiento operativo con el dispositivo de clavado.

32. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el dispositivo de clavado es magnético y las fuerzas magnéticas operan para sujetar la escarpia en un acoplamiento operativo con el dispositivo de clavado.