SI9720056A - Jekleni železniški pragovi - Google Patents

Abstract

Jeklen železniški prag (1) obrnjenega U profila, katerega odprta konca se lahko pri izbiri zapreta s končnima ploščama (4), ki se snemljivo pritrdita na odprta konca praga (1), medtem ko stranice praga potekajo navzdol in navzven od njegove vrhnje ploskve, ki nosi tračnico, prag (1) pa je izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla. Prag (1) je lahko izdelan s hladnim stiskanjem ali hladnim valjanjem in končni plošči (4) sta lahko prav tako izdelani s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla. V eni izvedbi ima prag (1) zoženi del (8), kjer je njegova širina manjša. Ta zoženi del se lahko nahaja v glavnem na sredini praga po dolžini praga (1). Osrednji del praga je lahko v notranjosti napolnjen s snovjo, ki preprečuje polnilu dostop v ta osrednji del.ŕ

Description

JEKLENI ŽELEZNIŠKI PRAGOVI

Predmet pričujočega izuma so železniški pragovi in metode za izdelovanje takih pragov.

Pragovi so integralni sestavni del gibkih nosilnih sestavov, ki se uporabljajo kot vodila, po katerih vozijo vlaki. Njihove ključne funkcije so, da ohranjajo stalen razmik in nagib tračnic, katere nosijo, in da pomagajo vzdrževati tako bočne kot navpične tolerance, za katere je tir načrtovan. Poleg tega prenašajo obremenitve na nasutje iz polnila, na površino, ki je bistveno večja od stične ploskve kolesa vlaka, to pa morajo opraviti na tak način, da polnilu omogočijo, da razporedi obremenitev na zemeljsko podlago pod nasutjem, ne da bi se zemeljska podlaga pri tem deformirala. Pragovi so potrebni zato, da vzdržujejo stabilnost tirov med prehodom vlakov, in sicer ne glede na spremembe temperature, kar je še posebno pomembno pri nepretrganem varjenem tiru.

Manjši del pragov, ki so danes v rabi, se izdeluje iz jekla, njihovo montiranje pa je cenejše kot montiranje bolj običajnih betonskih in lesenih pragov. Jekleni pragovi imajo navadno votel pravokoten ali obrnjen U profil in jih je razmeroma lahko transportirati, ker se jih da gosteje naložiti, oprema za njihovo montiranje ni tako draga, ne potrebujejo dodatnega nasuvanja polnila in spričo svoje oblike potrebujejo manj globoko nasutje. Z njihovo uporabo se tiri dokončajo in izročijo v uporabo v krajših in točneje predvidljivih rokih, spričo njihove razmeroma majhne teže pa je z njimi lažje rokovati in jih je lažje montirati kot pa bolj običajne polne betonske ali lesene pragove. Poleg tega so manj podvrženi širjenju razmika med tračnicami in poškodbam zaradi iztirjenja in se jih da popraviti; imajo pa tudi določeno odpadno vrednost.

Običajni jekleni pragovi se izdelujejo s toplim oblikovanjem, zaradi česar so proizvodni stroški razmeroma visoki. Da se prag trdno usede, je treba v začetku močno naphati polnilo.

Čeprav se doseže primerno visoka odpornost na bočno premikanje, pa je tir iz jeklenih pragov težje premikati tudi pri preusmerjanju oziroma centriranju.

Jeklen prag z votlim pravokotnim profilom je podan v DE-A-2951272. Njegova odprta konca sta zaprta s privarjenima jeklenima ploščama ali z ulitkoma iz armiranega betona oz. plastike. Votla notranjost pravokotnega profila je napolnjena z izolacijsko snovjo, na primer z zmesjo cementa in vode ali z gumnim elastomerom.

W0 89/10450 podaja jeklen železniški prag obrnjenega U profila, ki vključuje vpenjalne elemente, ki so pripeti na spodnjo stran vrhnje nosilne ploskve praga. Ti elementi vključujejo navzdol usmerjene opornike, ki med uporabo zagotavljajo pragu bočno stabilnost.

Oba navedena praga imata zgoraj naštete pomanj kij ivosti.

Smoter pričujočega izuma je zasnovati prag, ki bo odpravil ali vsaj omilil nekatere od zgoraj omenjenih pomanj kij ivosti.

V eni izvedbi pričujočega izuma je podan jeklen železniški prag obrnjenega U profila z dvema končnima ploščama, s katerima se po izbiri zapreta njegova odprta konca, pri čemer se ti dve v bistvu navpično gibljivi končni plošči snemljivo pritrdita na odprta konca praga, medtem ko stranice praga potekajo navzdol in navzven od njegove vrhnje ploskve, ki nosi tračnico, prag sam pa je izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla.

Končni plošči sta lahko izdelani tako, da se v pravi legi zaskočita.

Prag je lahko izdelan s hladnim stiskanjem ali hladnim valjanjem. Končni plošči sta lahko prav tako izdelani s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla.

Globina posamezne končne plošče lahko presega globino posamezne stranice praga.

Prag in/ali končni plošči so lahko izdelani iz plavljenega, nerjavnega ali hitroreznega malolegiranega (HSLA) jekla. Če so izdelani iz nerjavnega jekla, so lahko hladno površinsko kovani ali prevlečeni z antikorozijskim premazom, tako da so zaščiteni pred napetostno korozijo.

Na obeh prostih koncih je lahko prag zavihan navzven in navzgor, tako da tvori zavih.

Posamezna končna plošča ima lahko na vrhu odprtino, ki omogoča prehod polnila. Namesto oz. poleg tega ima lahko prag na enem ali obeh koncih oz. blizu enega ali obeh koncev odprtino, ki omogoča prehod polnila.

Prag ima lahko zožen del, kjer je njegova širina manjša. Ta zoženi del se lahko nahaja v glavnem na sredini praga po njegovi dolžini.

Osrednji del praga je lahko v notranjosti napolnjen s snovjo, ki preprečuje polnilu dostop v ta osrednji del. Ta snov lahko duši zvok in lahko vsebuje napihnjeno poliuretansko peno. Namesto oz. poleg tega so lahko notranje stene praga vsaj delno prevlečene s snovjo za dušenje zvoka.

V nadaljnji izvedbi pričujočega izuma je podana metoda za izdelavo na koncih odprtega jeklenega železniškega praga obrnjenega U profila in pripadajočih končnih plošč, pri čemer ta metoda vključuje korak, v katerem se hladno preoblikuje tračno jeklo v predvideni obrnjeni U profil in v končno ploščo predvidenih dimenzij, ter korak, v katerem se posamezna končna plošča in/ali posamezni odprti konec praga opremi z nastavki za pritrditev končne plošče, ki bo odprti konec praga zaprla, pri čemer navedeni nastavki omogočajo v bistvu navpično pritrditev končne plošče na prag.

V nadaljnji izvedbi pričujočega izuma so podani železniški prag obrnjenega U profila, izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla, snemljivi končni plošči, ki sta pritrjeni vsaka na en odprti konec praga in ki slednjega zapirata, tračnica, ki jo nosi vrhnja ploskev praga, ter jeklena vzmetna spojka, s katero je tračnica pritrjena na prag in ki vključuje prvo oporno ploskev, speto z vrhnjo ploskvijo praga, drugo oporno ploskev, speto s spodnjo stranjo tiste ploskve praga, na kateri leži tračnica, in vmesni zankasti del med prvo in drugo oporno ploskvijo, med uporabo spet z zgornjo ploskvijo noge tračnice, vključuje pa tudi orodje, ki pri uporabi deluje s silo na notranje ploskve zankastega dela spojke, tako da se spojka odmakne, nakar se med soležeči ploskvi zanke in noge tračnice vstavi izolacijski vložek, da se doseže trdnejše naleganje opornih ploskev na tračnico in zankastega dela spojke na nogo tračnice, zatem pa se sila orodja popusti.

Izolacijski vložek je prednostno oblikovan tako, da se prilega zgornji ploskvi noge tračnice.

V nadaljnji izvedbi pričujočega izuma je podana metoda za pritrditev tračnice na prag obrnjenega U profila, ki je izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla in vključuje snemljivi končni plošči in jekleno vzmetno spojko, pri čemer ta metoda vključuje korak, v katerem se koleno spojke spne s pragom tako, da oporna ploskev kolena naleže na spodnjo stran pragove vrhnje ploskve, ki nosi tračnico, in sicer blizu konca praga, zatem korak, v katerem druga oporna ploskev spojke naleže na vrhnjo ploskev praga, zatem korak, v katerem zankasti del spojke med kolenom in drugo oporno ploskvijo naleže s spodnjo stranjo na nogo tračnice, zatem korak, v katerem se orodje za razmikanje vtakne v zanko in premakne tako, da se ustje zanke razširi, s čimer se poveča tudi razmik med zanko in nogo tračnice, zatem korak, v katerem se med zanko in nogo tračnice vstavi oblikovani vložek, ter nazadnje še korak, v katerem se popusti prijem orodja za razmikanje, zaradi česar se oporni ploskvi trdno spneta s pragom, zanka pa z nogo tračnice.

Tloris spojke ima lahko v glavnem obliko črke U, tako da kraka črke U tvorita prvi omenjeni oporni ploskvi in zankasti del·, medtem ko osrednji del črke U tvori druge oporne ploskve.

Izum bo v nadaljevanju opisan na zgolj ponazorilnem izvedbenem primeru in na podlagi spremnih shematičnih slik, ki prikazujejo:

Slika 1 prikazuje tloris praga po izumu;

Slika 2 prikazuje prerez slike 1 v smeri II-II;

Slika 3 prikazuje perspektivno predstavitev konca praga, prikazanega na slikah 1 in 2, z nameščeno snemljivo končno ploščo;

Slika 4 prikazuje prerez detajla praga in končne plošče s slike 3 v povečanem merilu;

Sliki 5 in 6 prikazujeta tloris oziroma stranski ris spojke za pritrditev tračnice na prag, prikazan na sliki 1;

Sliki 7 in 8 prikazujeta prerez alternativnega spojnega sredstva za pritrditev tračnice na prag po izumu.

Kot je razvidno iz slik 1 in 2, ima prikazani prag 1 med uporabo obrnjeni U profil, njegova konca pa sta odprta. Stranici 2 praga sta nagnjeni navzdol in navzven, tako da tvorita potrebni čelni kot, ki zagotavlja želeno stabilnost in odpornost na navpični izvlek. Čelni kot je izbran tudi zato, da se poveča gostota skladanja, ne pa tudi trenje med posameznimi pragovi, ki bi povzročilo, da bi se sosednji pragovi v skladanici težko ločili. Globina posamezne stranice je večja kot pri običajnih toplo valjanih izdelkih, da se poveča vsebnost (enkapsulacij a) polnila. Obe vzdolžni stranici praga sta zavihani navzven in navzgor, tako da tvorita zavih 3, ki poveča togost in odpornost na navpični izvlek.

Kot je razvidno iz slik 3 in 4, sta odprta konca praga zaprta z ločljivima v bistvu navpičnima končnima ploščama 4, ki sta s pomočjo dveh vodilnih ušes 5 snemljivo pritrjeni na prag; vodilni ušesi 5 se nahajata vsako na enem robu posamezne končne plošče, vanju pa se ujameta pritrdilna jezička 6, ki se nahajata vzdolž robov praga. Končne plošče se pritrdijo na prag bodisi avtomatično bodisi s pomočjo posebnega ročnega orodja. Končne plošče je torej moč sneti samo z uporabo posebne opreme, zato so varne pred nepooblaščenimi posegi. V končnih ploščah ali na koncu praga se nahajajo odprtine 7, ki omogočajo, da se v notranjost praga vbrizga polnilo. Kot je razvidno, te odprtine vključujejo reže, narejene na prostem koncu pragove vrhnje ploskve, ki nosi tračnico.

Kot je razvidno iz slike 1, je prag v osrednjem delu 8 zožen. Ta zožitev prispeva k temu, da se v prag vbrizgano polnilo trdneje vpne in da za napolnitev notranjosti praga zadostuje manjša količina polnila. Nekatere ali vse notranje ploskve praga so lahko prevlečene s snovjo, ki duši zvok, taka snov pa se lahko nahaja tudi v osrednjem delu 8, ne le zato, da duši zvok, ampak tudi zato, da polnilu prepreči vstop v ta osrednji del tira. Ena izmed za to primernih snovi je lahko npr. napihnjena polistirenska pena.

Luknje 9 so vsekane v vrhnjo ploskev praga in vanje se vtaknejo spojke za pritrditev tračnic na prag. Te bodo opisane v nadaljevanju na podlagi slik 5 do 8. Položaj tračnic, ki jih bo nosil prag, je prikazan s črtami »črtapika-črta« 10.

Kot je razvidno iz slike 3, obe končni plošči 4 segata dlje navzdol kot pa stranske stene 2 praga, s čimer povečujeta bočno stabilnost in zmanjšujeta potrebno stransko nasutje, obenem pa prag zlahka centriramo, saj zadostuje, da odstranimo končni plošči.

Obrnjeni U profil praga je izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla. Pri eni od možnih proizvodnih metod se tračno jeklo odvija z navijalnika in gre skozi ravnalnik, nakar se razreže na primerno velikost za hladno preoblikovanje. Pragove je moč na ta način preoblikovati posamično ali po več hkrati, bodisi po dolžini tračnega jekla ali prečno. Odpadni material pri rezanju gre lahko dalje v drugo stiskalnico za preoblikovanje, kjer se iz njega izdelajo končne plošče 4. Druga možnost je, da se končne plošče izdelajo s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla primerne oblike. Vodilna ušesa 5 in pritrdilni jezički 6 se izdelajo s posebno orodno obdelavo in dodatnimi postopki.

Ker proizvodni postopek ne vključuje varjenja, so stroški manjši.

Pri montiranju pragov po izumu na pripravljeno nasutje iz polnila prag spričo njegove oblike in prostih koncev preprosto zadrsamo v ležišče. Na ta način pragove zlahka natančno namestimo. Druga možnost je, da pragove z že pritrjenimi končnimi ploščami polagamo na običajni način na primerno poravnano nasutje iz polnila.

Preden se na prag pritrdita končni plošči, se lahko v prag skozi njegova odprta konca vpiha polnilo, in sicer pod optimalnim pritiskom, tako da se zapolnijo vse vdolbine pod nagnjenimi predeli praga. Zato v nasprotju z običajnimi jeklenimi pragovi ni potrebno dodatno phati polnilo. Posledica tega je, da je življenjska doba polnila daljša, saj se ne poškoduje med phanjem. Če so končne plošče 4 že nameščene, se lahko polnilo vpiha v notranjost praga skozi odprtine 7.

Kot že omenjeno, .so luknje 9 vsekane v vrhnjo ploskev praga 1 in vanje se vtaknejo spojke za pritrditev tračnic 10 na prag. Prag je lahko hladno površinsko kovan v bližini lukenj 9, da se doseže boljši vzorec preostalih napetosti in kompaktnost. Ker taka rešitev ne vsebuje štrlečih delov, še dodatno prispeva k temu, da se lahko prag preprosto zadrsa v ležišče.

Na slikah 5 in 6 prikazana železniška spojka je oblikovana kot spojka, izdelana iz vzmetnega jekla pravokotnega profila. Lahko se uporabijo tudi drugi profili, na primer okrogli ali ovalni. Kot je razvidno iz slike 5, ima spojka v tlorisu v glavnem obliko črke U in vključuje par krakov 14, ki ju povezuje osrednji del 15, ki leži v glavnem pravokotno na kraka.

Kot je razvidno iz slike 6, je posamezen krak spojke oblikovan tako, da, začenši od prostega konca, vključuje v tem zaporedju: čelo 16, ki leži v smeri proti osrednjemu delu 15, nogo 17, ki leži v glavnem pravokotno na čelo 16, ter zanko 18 z vratom 19 in ukrivljenim delom 20, ki prehaja v osrednji del 15.

V vrat 19 se lahko vtakne orodje za razmikanje, s katerim se lahko razširi vrat in izproži noga 17.

Na sliki 6 je prikazana tudi tračnica 10, ki leži na pragu 1. Na nogo tračnice 10 je položen oblikovan vložek 21. Tračnica leži na običajni podložki 22.

Pri montiranju spojke na tračnico in prag se orodje za razmikanje najprej vtakne v vrat 19 in premakne, tako da se razširi vrat in izproži noga, s čimer se poveča razmik med zanko in nogo tračnice. Nato se prosta konca krakov 14 spojke potisneta skozi ustrezni luknji 9, spojka pa se premakne v položaj na sliki 6, v katerem se čelo 16 spne s spodnjo ploskvijo praga, noga 17 pa se dotika roba luknje. V tem položaju osrednji del 15 spojke naleze na vrhnjo ploskev praga, zanka 18 pa se nahaja nad nogo tračnice (ker v tej fazi oblikovani vložek 21 še ni vstavljen). Medtem ko je orodje za razmikanje še vedno v delovnem položaju, se med spojko in nogo tračnice vstavi oblikovani vložek 21. Ko orodje za razmikanje popustimo in odstranimo, začne na nogo tračnice delovati pritisna obremenitev in tračnica je trdno centrirana. Nobeno dodatno pritrjevanje ni potrebno, spojko pa odstranimo preprosto s tem, da orodje za razmikanje vtaknemo v vrat 19, z njim izprožimo nogo, kot je opisano zgoraj, in odstranimo oblikovani vložek. Spojko lahko po želji ponovno uporabimo.

Poleg spojke, ki je prikazana na slikah 5 in 6, se lahko uporabijo tudi spojke drugih oblik in tipov.

V izvedbi, prikazani na sliki 7, je tračnica 10 s pomočjo sestavljene plasti lepilne snovi 25 zalepljena v plitvo vdolbino, narejeno v vrhnji ploskvi praga.

Na sliki 8 tračnica 10 leži na vzmetni spojki 27, s katero je obenem tudi pritrjena, pri čemer je spojka 27 zalepljena na ploskev praga, po možnosti v vdolbino, podobno tisti, ki je prikazana na sliki 7. Spojka je lahko privita, privarjena ali prilepljena na prag, pri čemer se med soležeči ploskvi noge tračnice in spojke vstavi vložek

28.

Treba je upoštevati, da je vse, kar je bilo doslej povedano, zgolj vzorčen primer jeklenih železniških pragov po izumu in da se pričujoči izum zlahka dopolni z različnimi spremembami in izpopolnitvami, ne da bi se s tem oddaljili od duha in smisla izuma, kot je podan v zahtevkih, ki sledijo.

Claims (17)

1. ZAHTEVKI

   1. Jeklen železniški prag obrnjenega U profila in dve končni plošči, s katerima se po izbiri zapreta njegova odprta konca, pri čemer se ti dve v bistvu navpično gibljivi končni plošči snemljivo pritrdita na odprta konca praga, medtem ko stranice praga potekajo navzdol in navzven od njegove vrhnje ploskve, ki nosi tračnico, prag sam pa je izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla.
2. 2. Prag po zahtevku 1, označen s tem, da se v pravi legi končni plošči zaskočita.
3. 3. Prag po zahtevkih 1 ali 2, izdelan s hladnim stiskanjem ali hladnim valjanjem.
4. 4. Prag po katerem koli izmed zahtevkov od 1 do 3, označen s tem, da sta končni plošči izdelani s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla.
5. 5. Prag po katerem koli izmed zahtevkov od 1 do 4, označen s tem, da globina posamezne končne plošče presega globino posamezne stranice praga.
6. 6. Prag po katerem koli izmed zahtevkov od 1 do 5, označen s tem, da je na obeh prostih koncih prag zavihan navzven in navzgor, tako da tvori zavih.
7. 7. Prag po katerem koli izmed navedenih zahtevkov, označen s tem, da ima posamezna končna plošča na vrhu odprtino, ki omogoča prehod polnila.
8. 8. Prag po katerem koli izmed navedenih zahtevkov, označen s tem, da ima na obeh koncih oz. blizu obeh koncev odprtino, ki omogoča prehod polnila.
9. 9. Prag po katerem koli izmed navedenih zahtevkov, označen s tem, da ima zožen del, kjer je njegova širina manjša.
10. 10. Prag po zahtevku 8, označen s tem, da se zoženi del nahaja v glavnem na sredini praga po njegovi dolžini.
11. 11. Prag po katerem koli izmed navedenih zahtevkov, označen s tem, da je osrednji del praga v notranjosti napolnjen s snovjo, ki preprečuje polnilu dostop v ta osrednji del.
12. 12. Prag po zahtevku 11, označen s tem, da omenjena snov vsebuje napihnjeno poliuretansko peno.
13. 13. Metoda za izdelavo na koncih odprtega jeklenega železniškega praga obrnjenega U profila in pripadajočih končnih plošč, pri čemer ta metoda vključuje korak, v katerem se hladno preoblikuje tračno jeklo v predvideni obrnjeni U profil in v končno ploščo predvidenih dimenzij, ter korak, v katerem se posamezna končna plošča in/ali posamezni odprti konec praga opremi z nastavki za pritrditev končnih plošč, s katerimi se odprti konci pragov zaprejo, pri čemer navedeni nastavki omogočajo v bistvu navpično pritrditev končne plošče na prag.
14. 14. Železniški prag obrnjenega U profila, izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla, snemljivi končni plošči, ki sta pritrjeni vsaka na en odprti konec praga in ki slednjega zapirata, tračnica, ki jo nosi vrhnja ploskev praga, ter jeklena vzmetna spojka, s katero je tračnica pritrjena na prag in ki vključuje prvo oporno ploskev, speto z vrhnjo ploskvijo praga, drugo oporno ploskev, speto s spodnjo stranjo tiste ploskve praga, na kateri leži tračnica, in vmesni zankasti del med prvo in drugo oporno ploskvijo, med uporabo spet z zgornjo ploskvijo noge tračnice, vključuje pa tudi orodje, ki pri uporabi deluje s silo na notranje ploskve zankastega dela spojke, tako da se spojka odmakne, nakar se med soležeči ploskvi zanke in noge tračnice vstavi izolacijski vložek, da se doseže trdnejše naleganje opornih ploskev na tračnico in zankastega dela spojke na nogo tračnice, zatem pa se sila orodja popusti.
15. 15. Prag po zahtevku 14, označen s tem, da je izolacijski vložek oblikovan tako, da se prilega zgornji ploskvi noge tračnice.
16. 16. Metoda za pritrditev tračnice na prag obrnjenega U profila, ki je izdelan s hladnim preoblikovanjem tračnega jekla in vključuje snemljivi končni plošči in jekleno vzmetno spojko, pri čemer ta metoda vključuje korak, v katerem se koleno spojke spne s pragom tako, da oporna ploskev kolena naleže na spodnjo stran pragove vrhnje ploskve, ki nosi tračnico, in sicer blizu konca praga, zatem korak, v katerem druga oporna ploskev spojke naleže na vrhnjo ploskev praga, zatem korak, v katerem zankasti del spojke med kolenom in drugo oporno ploskvijo naleze s spodnjo stranjo na nogo tračnice, zatem korak, v katerem se orodje za razmikanje vtakne v zanko in premakne tako, da se ustje zanke razširi, s čimer se poveča tudi razmik med zanko in nogo tračnice, zatem korak, v katerem se med zanko in nogo tračnice vstavi oblikovani vložek, ter nazadnje še korak, v katerem se popusti prijem orodja za razmikanje, zaradi česar se oporni ploskvi trdno spneta s pragom, zanka pa z nogo tračnice.
17. 17. Metoda po zahtevku 16, označena s tem, da ima tloris spojke v glavnem obliko črke U, tako da kraka črke U tvorita prvi omenjeni oporni ploskvi in zankasti del, medtem ko osrednji del črke U tvori drhge oporne ploskve.