Угловая направляющая пластина
Изобретение относится к рельсовым скреплениям. Тело угловой направляющей пластины содержит нижнюю и верхнюю стороны. Нижняя сторона контактирует с железнодорожной шпалой. Верхняя сторона содержит направляющую и опорную области, которые выполнены параллельно друг другу. Толщина опорной области больше толщины направляющей области. Тело направляющей пластины выполнено клиновидным. Минимальная толщина направляющей области 10 мм. Рельсовое скрепление содержит направляющие пластины и прижимные элементы для фиксации рельса. Прижимной элемент упирается к направляющей области тела пластины и прижимается к ее опорной области. Достигается оптимизация конструкции пластины. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к угловой направляющей пластине, а также к путевому устройству, в частности, для систем крепления рельсов.
Угловые направляющие пластины хорошо известны из уровня техники. Такие пластины используют для систем крепления, применяемых в верхнем строении пути железных дорог. В частности, при помощи угловых направляющих пластин рассматриваемого типа осуществляют фиксацию и направление рельсов. С этой целью угловые направляющие пластины помещают на (железнодорожные) шпалы, которые, как правило, изготовлены из бетона, и прикрепляют к этим шпалам при помощи литых дюбелей и болтов совместно с соответствующими зажимными скобами, которые сверху прижимают подошву соответствующего рельса. В процессе эксплуатации угловая направляющая пластина подвергается значительным нагрузкам. Хотя угловые направляющие пластины ранее изготавливали из чугуна, в настоящее время их изготавливают из пластмассы. Однако современным угловым направляющим пластинам, изготовленным из пластмассы, присуща конструкция, которая не приспособлена к указанному материалу, и их реализация не подходит для пластмассы. В результате этого известным конструкциям присущи недостатки, заключающиеся в том, что, в частности, имеет место нерациональное использование материалов, приводящее к высоким затратам и продолжительному производственному циклу.
Таким образом, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать угловую направляющую пластину, в частности, для систем крепления рельсов, которая имеет оптимальную конструкцию с учетом усилий, которые могут возникнуть во время эксплуатации, и которая позволяет осуществить экономию средств, а также сократить время производственного цикла.
Указанная цель достигается при помощи угловой направляющей пластины по п. 1, а также при помощи путевого устройства по п. 15. Дополнительные преимущества и характеристики настоящего изобретения раскрыты в зависимых пунктах, а также в описании и на прилагаемых фигурах.
Согласно настоящему изобретению угловая направляющая пластина, в частности, для систем крепления рельсов, содержит основное тело, которое характеризуется наличием верхней стороны и нижней стороны, при этом нижняя сторона выполнена для расположения на дополнительном элементе, в частности, (железнодорожной) шпале, а верхняя сторона формирует противоположную плоскость по существу поперек (железнодорожного) рельса; угловая направляющая пластина состоит из направляющей области и опорной области; направляющая область и опорная область проходят по существу параллельно друг другу и рядом друг с другом в направлении поперек направления пути; и верхняя сторона и нижняя сторона разнесены друг от друга таким образом, что толщина опорной области, если измерять по существу под прямым углом к нижней стороне, больше, по меньшей мере, местами толщины направляющей области. Основные функции угловой направляющей пластины заключаются в механическом разделении горизонтального усилия от колес между рельсом и (железнодорожной) шпалой, в электрической изоляции рельса от (железнодорожной) шпалы, а также в закреплении и направлении рельса при помощи фрикционного зацепления в направлении пути. Следует отметить, что под направлением пути следует понимать направление, вдоль которого проходит железнодорожный путь. Для обеспечения выполнения этих функций угловая направляющая пластина сконструирована для фиксации и поддержки дополнительных крепежных средств, предназначенных для фиксации рельса, таких как, например, (зажимные) скобы. Применение угловых направляющих пластин рассматриваемого типа является чрезвычайно предпочтительным в так называемых эластичных системах непосредственного крепления, таких как, в частности, системы крепления W-типа. Система крепления W-типа по существу содержит следующие компоненты: угловая направляющая пластина, промежуточный слой, (зажимная) скоба, (путевой) болт и дюбель. Угловые направляющие пластины рассматриваемого типа предпочтительно используют вместо известных угловых направляющих пластин, выполненных из чугуна. Однако угловым направляющим пластинам, известным из уровня техники и изготовленным из пластмассы, присуща конструкция, которая не приспособлена для использования пластмассы, и затраты на их изготовления не являются оптимальными. Вследствие этого имеет место нерационально высокое использование материала, приводящее к высоким затратам и продолжительным производственным циклам, что обуславливает низкую производительность, а также высокие затраты для обеспечения надлежащих геометрических размеров и механических свойств из-за конструкции, которая не приспособлена для пластмассы. Таким образом, угловая направляющая пластина предпочтительно характеризуется наличием основного тела, которое содержит направляющую область, а также опорную область, при этом толщина опорной области больше, по меньшей мере, местами толщины направляющей области. При этом следует отметить, что «толщина» всегда относится только к определенной области или поперечному сечению, так как толщина предпочтительно непрерывно уменьшается от опорной области к направляющей области. То есть, не существует одной «толщины» направляющей области или опорной области. Под выражением «местами» следует понимать вдоль направления пути, а также поперек направления пути. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина опорной области больше толщины направляющей области. Опорная область и направляющая область соединяются предпочтительно плавно или без швов, так что не существует какого-либо видимого перехода или какой-либо заметной линии раздела. Крайне важно то, что толщина основного тела уменьшается почти непрерывно от опорной области к направляющей области. В этом контексте следует учитывать, что основное тело не содержит каких-либо выступов, углублений(выемок), канавок и/или поддерживающих поверхностей и т.п., и что при упоминании основного тела речь идет в буквальном смысле об основной форме угловой направляющей пластины. Кроме того, следует отметить, что, в частности, при измерении толщины не следует учитывать какие-либо локальные выступы или углубления(выемки), которые также естественно влияют на толщину угловой направляющей пластины, по меньшей мере, локально. Непрерывное уменьшение толщины основного тела от опорной области к направляющей области может не происходить вдоль линии, при этом оно может быть ступенчатым (подобно ступенькам лестницы). Единственно важным элементом является «основное тело» угловой направляющей пластины, которое характеризуется тем, что его толщина в направляющей области меньше (по меньшей мере, местами) толщины опорной области. Опорная область угловой направляющей пластины является, в частности, областью, которая прямо или непрямо граничит с рельсом и, следовательно, поддерживает его поперек направления пути. Предпочтительно, опорная область сконфигурирована таким образом, чтобы ее толщина была больше толщины направляющей области. Предпочтительно, направляющая область предназначена для того, чтобы осуществлять выравнивание и направление угловой направляющей пластины на (железнодорожной) шпале. Соответственно толщина направляющей области предпочтительно меньше толщины опорной области. Предпочтительно, минимальная толщина направляющей области меньше приблизительно 10 мм. Для того чтобы надлежащим образом расположить нижнюю сторону пластины на дополнительном элементе, в частности, на (железнодорожной) шпале, нижняя сторона может предпочтительно характеризоваться наличием плоской поверхности, но в альтернативном варианте она может характеризоваться наличием структуры, которая не является плоской, по меньшей мере, местами, например, содержать утолщения, канавки или рифление. Кроме того, нижняя сторона может предпочтительно содержать износостойкий слой, который, в частности, характеризуется тем, что присущие ему твердость и/или коэффициент трения выше (или ниже в зависимости от дополнительного элемента, на котором установлена угловая направляющая пластина) твердости или коэффициента трения остального материала, из которого изготовлена угловая направляющая пластина. Понятно, что износостойкий слой может также быть преимущественно нанесен на пластину со стороны, обращенной к рельсу, т.е. на упорную поверхность угловой направляющей пластины, которая будет более подробно описана ниже. При этом следует отметить, что угловая направляющая пластина предпочтительно выполнена из пластмассы, в частности, предпочтительно из композитного материала, изготовленного из пластмассового материала и дополнительного материала, такого как, например, стекловолокно. Согласно предпочтительному варианту осуществления угловая направляющая пластина изготовлена из Полиамида 6 с 30% стекловолокна (PA6GF30). Упомянутый выше износостойкий слой может быть получен путем обработки поверхности, однако он также может представлять собой дополнительный материал, который может быть нанесен, например, напылением, на нижнюю сторону. Опорная область и направляющая область делят угловую направляющую пластину в соотношении приблизительно 1:1, если смотреть поперек направления пути. Понятно, что также может быть получено другое соотношение, такое как, например, 2:1 или 1:2 или промежуточные соотношения. В зависимости от варианта осуществления, угловая направляющая пластина, оптимизированная с точки зрения нагрузки, позволяет снизить количество используемого материала на приблизительно 10-30%. Это позволит существенным образом снизить производственные затраты. Более того, значительно снизится продолжительность производственного цикла, в частности, из-за уменьшенной толщины стенки и конструкции, которая приспособлена к материалу, а также из-за соблюдения геометрических данных, в результате чего повышается качество конечного продукта. В отношении конструкции, которая приспособлена к материалу, следует отметить то, что угловая направляющая пластина не содержит острых углов или радиусов меньших, например, чем R1-R2.
Основное тело предпочтительно сконфигурировано по существу в форме клина, сужающегося от опорной области к направляющей области. Иначе говоря, верхняя сторона и нижняя сторона сконфигурированы по существу в форме клина, проходящего от опорной области к направляющая область, если смотреть поперек направления пути. Основное тело предпочтительно характеризуется клиновидной формой, которая сконфигурирована непрерывно сужающейся от опорной области в направлении направляющей области. Таким образом, угловая направляющая пластина или основное тело предпочтительно сужаются в направлении к направляющей области. Следовательно, направляющая область, которая является более тонкой по сравнению с опорной областью, также предпочтительно способствует гибкости угловой направляющей пластины, если смотреть в плоскости пути. Плоскость пути соответствует плоскости рельсовой колеи и, следовательно, представляет собой по существу горизонтальную плоскость. Путем задания толщины направляющей области предпочтительно можно влиять на жесткость при кручении угловой направляющей пластины так, что могут быть компенсированы позиционные допуски между поддерживаемым рельсом и (железнодорожной) шпалой или областью (железнодорожной) шпалы, на которой установлена угловая направляющая пластина. Как известно из уровня техники, угловые направляющие пластины устанавливают в соответствующие места/углубления для закрепления. Если такие углубления не точно выровнены с рельсом, и, следовательно, если они не строго параллельны, при размещении угловой направляющей пластины могут возникнуть напряжения. Оптимальное размещение, в частности, размещение без существенных напряжений, может быть предпочтительно осуществлено благодаря тонкой направляющей области, которая допускает небольшое кручение или изгиб в плоскости пути. Следует понимать, что рассматриваемая клиновидная форма не является непрерывной. То есть могут существовать области, в которых имеет место разрыв непрерывности клиновидной формы. На поперечную жесткость угловой направляющей пластины могут преимущественно влиять как сама клиновидная форма, так и один или несколько разрывов непрерывности клиновидной формы. Таким образом, имеется в виду жесткость в плоскости пути. Например, предпочтительно может быть получена «мягкая» угловая направляющая пластина, которая обеспечивает зажатие рельса сбоку и закрепление рельса в нижней части. Таким образом, нагрузка от колеса на рельс распределяется среди нескольких опорных точек шпалы. Клиновидная форма предпочтительно адаптирована к фактической высоте контактного участка рельса для того, чтобы гарантировать оптимальную передачу усилий. Клиновидная форма оптимально адаптирована к высоте рельса или к соответствующей подошве рельса. Угловая направляющая пластина предпочтительно продолжает форму подошвы рельса и, следовательно, позволяет осуществить оптимальное отклонение усилий, возникающих при прохождении поезда. Воображаемое продолжение клиновидной формы угловой направляющей пластины плавно переходит в подошву рельса благодаря тому, что максимальная толщина опорной области адаптирована к высоте подошвы рельса. Поперек направления пути угловая направляющая пластина действует в качестве напорного клина. Причем и в этом случае рассмотрение в общем основного тела или отношения верхней стороны к нижней стороне является решающим фактором. Это же является справедливым для различных поперечных сечений угловой направляющей пластины, если смотреть поперек направления пути и вдоль этого направления. Следовательно, может существовать локальное поперечное сечение, которому не будет присуща указанная клиновидная форма. При этом решающее значение имеет форма основного тела в целом.
Нижняя сторона характеризуется предпочтительно по существу плоской конфигурацией, при этом верхняя сторона сконфигурирована проходящей по дуге и/или под углом или наклоненной к нижней стороне. Другими словами, верхняя сторона предпочтительно характеризуется наличием изгиба или прогиба, при этом изгиб или прогиб верхней стороны предпочтительно выполнены в направлении нижней стороны. Согласно предпочтительному варианту осуществления изогнутая поверхность плавно переходит в верхнюю сторону, проходящую наклонно/под углом к нижней стороне. Верхняя сторона предпочтительно сконфигурирована по существу изогнутой или проходящей по дуге в опорной области, при этом она сконфигурирована по существу наклоненной или проходящей под углом к нижней стороне в направляющей области.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, если смотреть сверху, угловая направляющая пластина по существу характеризуется трапециевидной конфигурацией, при этом длина опорной области превышает длину направляющей области. Таким образом, может быть предпочтительно обеспечено снижение износа. Это может быть обеспечено за счет высокой гибкости и подвижности направляющей пластины, что достигается благодаря тому, что направляющая область выполнена не только более тонкой, но и более узкой по сравнению с опорной областью.
Согласно предпочтительному варианту осуществления нижняя сторона характеризуется наличием в направляющей области по меньшей мере одного предпочтительно выпуклого участка зацепления, который выступает из нижней стороны и проходит вдоль направления пути. Нижняя сторона предпочтительно характеризуется наличием по меньшей мере одного участка зацепления в направляющей области, при этом нижняя сторона переходи в указанный участок зацепления, и указанный переход характеризуется первым радиусом. Предпочтительно указанный участок зацепления предназначен для размещения внутри или на поверхности соответствующего участка зацепления дополнительного элемента, например, (железнодорожной) шпалы. При этом указанная конфигурация предпочтительно является конфигурацией с геометрическим замыканием. Понятно, что участок зацепления предпочтительно проходит вдоль длины угловой направляющей пластины, которая ориентирована вдоль направление пути. При этом на нижней стороне предпочтительно могут быть выполнены два, три, четыре, пять или более участков зацепления. Однако согласно чрезвычайно предпочтительному варианту осуществления предусмотрены два участка зацепления, при этом их форма, расположение и ориентация приспособлены для установки (зажимной) скобы. Участок зацепления предпочтительно является выпуклым и, следовательно, характеризуется наличием на виде сбоку (см. вдоль направления пути), по меньшей мере, частично дугообразного или круглого поперечного сечения. Иначе говоря, согласно предпочтительному варианту осуществления участок зацепления характеризуется в поперечном сечении формой треугольника со скругленной вершиной. Кроме того, является предпочтительной форма в виде полукруга или четверти круга. Преимущественно протяженность, т.е. длина участков зацепления, если смотреть вдоль направления пути, является оптимально адаптированной к возможным усилиям. Согласно чрезвычайно предпочтительному варианту осуществления участок зацепления начинается на одном конце угловой направляющей пластины и занимает приблизительно 20-50% общей длины угловой направляющей пластины в этой области, более предпочтительно приблизительно 30-45% и наиболее предпочтительно приблизительно 35-40%. Поскольку предпочтительно предусмотрены два участка зацепления, как отмечено выше, между двумя участками зацепления предусмотрено свободное пространство или указанные участки разнесены на некоторое расстояние, при этом благодаря этому свободному пространству снижается стоимость пластины из-за снижения расхода материала. Расстояние предпочтительно составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 6 см, предпочтительней от приблизительно 1 до приблизительно 5 см и наиболее предпочтительно от 1,5 до 4 см.
На поверхности участка зацепления предпочтительно сформированы выступы и/или углубления, которые проходят по существу поперек направлению пути. Таким образом, предпочтительно обеспечивается локальная гибкость участка зацепления, что оптимизирует размещение и фиксацию участка зацепления угловой направляющей пластина в соответствующих участках зацепления дополнительного элемента. В частности, в результате этого усиливается геометрическое замыкание и, следовательно, сила сцепления с дополнительным элементом, таким как (железнодорожная) шпала, так как выступы и/или углубления обеспечивают некоторую степень гибкости, что оптимизирует указанное геометрическое замыкание благодаря тому, что возможна очень равномерная посадка участков зацепления, если смотреть вдоль и поперек направления пути. Выступы и/или углубления допускают незначительную степень локального изгиба и, следовательно, могут быть оптимально адаптированы к соответствующей расположенной ниже поверхности. Благодаря конструкции выступов и/или углублений и результирующей гибкости участка зацепления увеличивается точность посадки участка зацепления, входящего в состав угловой направляющей пластины, на соответствующую расположенную ниже поверхность, как правило, поверхность шпалы или канала шпалы. Таким образом, может обеспечиваться дополнительная экономия материала. Увеличение расхода материала, связанное с формованием областей зацепления, может быть снижено путем целенаправленного выполнения углублений. Углубления сконфигурированы в виде канавок, которые по существу характеризуются формой в виде полукруга или четверти круга, если смотреть поперек направления пути. Кроме того, также подходит эллиптическая или многогранная форма, например, квадратная или треугольная. Каждый участок зацепления содержит предпочтительно три канавки, которые проходят по всей или по части поверхности участка зацепления и, следовательно, вдоль внешнего контура участка зацепления. Испытания показали, что предпочтительно канавки не должны проходить вдоль всего внешнего контура. Следовательно, может быть выгодно, чтобы канавки проходили только из самой высокой точки участка зацепления в направлении опорной области. Секция участка зацепления, которая отвернута от рельса, предпочтительно является по существу плоской или, по меньшей мере, не содержит какой-либо конкретной поверхностной структуры. Таким образом, благодаря большей поверхности контакта может быть выборочно снижено поверхностное давление в этой области или в этом направлении. Согласно чрезвычайно предпочтительному варианту осуществления три канавки разнесены друг от друга на равные расстояния, при этом расстояния между соответствующими внешними канавками и соответствующими краями участка зацепления не являются одинаковыми. В частности, расстояние от самой внешней канавки относительно угловой направляющей пластины до ближайшего края участка зацепления превышает расстояние от самой внутренней канавки относительно угловой направляющей пластины до ближайшего края участка зацепления. Благодаря ассиметричной конфигурации и/или указанным выше характеристикам могут обеспечиваться оптимальные распределение и передача усилий при использовании (зажимных) скоб, применяемых в известных из уровня техники креплениях W-типа, совместно с угловыми направляющими пластинами, а также более рациональное использование материала.
Согласно предпочтительному варианту осуществления одно или несколько углублений участка зацепления или участков зацепления сформированы посредством перехода нижней стороны в участок зацепления, при этом указанный переход характеризуется вторым радиусом, и второй радиус больше упомянутого выше первого радиуса. Следовательно, может быть получен участок зацепления в виде ребра, которому присуща более высокая гибкость, в частности, в направлении пути, и максимальная прочность, в частности, поперек направления пути.
Участок зацепления предпочтительно находится на некотором расстоянии от конца угловой направляющей пластины, если смотреть в направлении пути. В этом контексте важно упомянуть, что участок зацепления предназначен не только для закрепления угловой направляющей пластины на расположенном ниже элементе или для оптимизации ее направления или расположения. Еще одна важная функция участка зацепления состоит, в частности, в том, чтобы обеспечить оптимальную передачу усилий, передаваемых верхней стороне угловой направляющей пластины от других средств крепления рельса, в частности, упомянутой выше (зажимной) скобы, от участка(участков) зацепления в расположенный ниже элемент. Таким образом, участки зацепления предпочтительно выполнены на нижней стороне угловой направляющей пластины только там, где происходит передача усилий, поступающих от верхней стороны. При использовании (зажимных) скоб, известных из уровня техники, участок зацепления целесообразно располагать на некотором расстоянии от конца угловой направляющей пластины, что может обеспечить дополнительную экономию материала. Таким образом, также может быть увеличено поверхностное давление, так как снижается эффективная поверхность участка зацепления. Более того, это также может быть достигнуто путем снабжения участка зацепления выступами и/или углублениями.
Верхняя сторона предпочтительно характеризуется наличием пятки, которая увеличивает, по меньшей мере, местами толщину опорной области, так что увеличивается упорная поверхность, взаимодействующая с рельсом. Иначе говоря, в опорной области целесообразно наличие пятки, которая увеличивает толщину угловой направляющей пластины, по меньше мере, в некоторых местах, так что увеличивается упорная поверхность, взаимодействующая с рельсом. В области пятки верхняя сторона угловой направляющей пластины предпочтительно проходит параллельно нижней стороне. Более предпочтительно, пятка сформирована благодаря тому, что верхняя сторона характеризуется наличием упомянутого выше изгиба или прогиба, образующего указанную пятку. Упорная поверхность предпочтительно проходит по существу перпендикулярно нижней стороне угловой направляющей пластины, образуя поверхность, которая прямо и/или непрямо поддерживает рельс. Пятка может предпочтительно также выходить за пределы нижней стороны. Пятка позволяет увеличить толщину некоторых участков опорной области для того, чтобы обеспечить оптимальное геометрическое и, в частности, силовое замыкание с поддерживаемым рельсом. Понятно, что пятка не должна быть непрерывной вдоль длины угловой направляющей пластины. Однако угловая направляющая пластина предпочтительно характеризуется наличием соответствующих пяток, по меньшей мере, на своих концах для того, чтобы поддерживать рельс.
Предпочтительно, верхняя сторона характеризуется наличием по меньшей мере одной области приложения усилий, при этом по меньшей мере одна область приложения усилий сформирована в виде утончения материала и/или утолщения материала относительно основного тела. Как указано выше, области приложения усилий по существу служат для поглощения и передачи усилий, которые возникают при размещении дополнительных элементов крепления рельса, таких как, например, (зажимные) скобы. В частности, области приложения усилий служат для поглощения усилий, которые действуют по существу перпендикулярно нижней стороне угловой направляющей пластины. Согласно идее настоящего изобретения основное тело характеризуется по существу плоской поверхностью и содержит утолщения или, если необходимо, утончения материала только в тех местах, которые предназначены для приложения усилий, например, средствами крепления рельса, такими как (зажимные) скобы или т.п. Таким образом, использование материала является очень рациональным, при этом материал использует лишь там, где это действительно необходимо.
Преимущественно по меньшей мере одна область приложения усилий сформирована в виде углубления в направляющей области, которое проходит по существу вдоль направления пути и которое снижает толщину угловой направляющей пластины в этой области. Углубление предпочтительно характеризуется по существу округлым поперечным сечением или поперечным сечением в форме сегмента круга, если смотреть вдоль направления пути. Углубление предпочтительно сформировано для расположения средства крепления рельса, например, (зажимной) скобы. Согласно предпочтительному варианту осуществления два таких углубления расположены на некотором расстоянии друг от друга вдоль длины угловой направляющей пластины. Указанное расстояние предпочтительно составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 7 см, в частности, предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 5 см и наиболее предпочтительно от приблизительно 1,5 до приблизительно 4 см. Согласно предпочтительному варианту осуществления промежуточная секция полностью или, по меньшей мере, частично ограничивает углубление вдоль направления пути и со стороны опорной области. Промежуточная секция характеризуется поперечным сечением в форме треугольника, если смотреть вдоль направления пути, который выступает из верхней стороны основного тела и, следовательно, продолжает контур или поверхность углубления за пределами верхней стороны. Таким образом, дополнительно оптимизируют расположение средств крепления рельса, так как увеличивается поверхность углубления и, следовательно, область приложения усилий.
Область приложения усилий в направляющей области и по меньшей мере один участок зацепления на нижней стороне предпочтительно расположены напротив друг друга. Следовательно, угловая направляющая пластина в направляющей области может быть в целом выполнена очень тонкой, в частности, более тонкой, чем в опорной области. Угловую направляющую пластину предпочтительно утолщают или усиливают лишь локально путем использования по меньшей мере одного участка зацепления там, где происходит приложение усилий. Такая конфигурация, соответствующая потоку сил, позволяет обеспечить оптимальное использование материала и, следовательно, рентабельное производство. Не следует забывать, что огромное количество таких угловых направляющих пластин необходимо для крепления рельсов, так что даже минимальная экономия материала приводит к значительному экономическому эффекту. Предпочтительно углубление и противоположный участок зацепления характеризуются одинаковой или по существу одинаковой длиной, если смотреть вдоль направления пути. Преимущественно предусмотрено два углубления, которые расположены напротив двух участков зацепления, характеризующихся одинаковой длиной.
Преимущественно утончение материала и/или выемка в материале выполнены между двумя углублениями или участками зацепления, расположенными вдоль направления пути. Таким образом, целевое приложение усилий является возможным. Как упоминалось ранее, согласно предпочтительному варианту осуществления два участка зацепления расположены на нижней стороне или два углубления расположены на верхней стороне, при этом они расположены друг за другом с соответствующими интервалами между ними. Утончение материала и/или выемка в материале, например, в форме отверстия, предпочтительно выполнены в этих интервалах или в области этих интервалов. Иначе говоря, интервал также может быть точно задан путем утончения материала или выемки в материале. Под утончением материала следует понимать, что толщина направляющей области, которая уже является довольно тонкой, дополнительно снижается в этой области. Таким образом, предпочтительно возможно, чтобы два углубления и соответствующие противоположные участки зацепления на нижней стороне угловой направляющей пластины идеально поглощали усилия, поступающие от элемента крепления рельса, например, (зажимной) скобы, и передавали их в дополнительный элемент, например, (железнодорожную) шпалу. Испытания показали, что области между углублениями или между участками зацепления не нужны, так что они предпочтительно могут быть «устранены» при помощи утончения материала или выемки в материале. Понятно, что эти признаки обеспечивают дополнительную экономию материала и, следовательно, снижение затрат.
Угловая направляющая пластина предпочтительно содержит на конце направляющей области ребро, которое проходит вдоль направления пути и которое предпочтительно является смежным по меньшей мере с одним углублением. Углубление и ребро предпочтительно переходят друг в друга по дуге или кривой. Ребро предпочтительно обеспечивает локальное утолщение направляющей области. Это утолщение предпочтительно служит для размещения средств крепления рельса, например, для опоры (зажимной) скобы, если смотреть поперек направления пути. С другой стороны, благодаря этому также может быть оптимизировано расположение угловой направляющей пластины на дополнительном элементе, например, (железнодорожной) шпале, или геометрическое замыкание с указанным элементом. Таким образом, направляющая область угловой направляющей пластины сконфигурирована в целом довольно тонкой на рассматриваемом внешнем конце, так что по меньшей мере, частичное увеличение толщины внешней части направляющей области, при помощи выступа, такого как ребро или т.п., может быть предпочтительным. Контур углубления предпочтительно переходит прямо в контур ребра, так что ребро и углубление образуют непрерывный контур, если смотреть их поперечное сечение.
Предпочтительно по меньшей мере одна область приложения усилий, которая проходит по существу от верхней стороны и которая предназначена для поддержки средства крепления, в частности, (зажимной) скобы, сформирована в опорной области. Область приложения усилий в опорной области предпочтительно представляет собой дополнительное утолщение, предназначенное для оптимальной поддержки устанавливаемых средств крепления и для оптимизации приложения усилий.
Предпочтительно область приложения усилий в опорной области сформирована двумя выступами, которые расположены со смещением вдоль направления пути и которые содержат одну опорную поверхность, предназначенную для размещения средства крепления, которая проходит по существу поперек направления пути. Опорные поверхности предпочтительно характеризуются по существу формой в виде сегмента круга, если смотреть вдоль направления пути. В целом, форма или конфигурация опорных поверхностей предпочтительно адаптированы к форме соответствующего средства крепления, которое используют совместно с пластиной. Для того чтобы увеличить устойчивость и прочность, выступы соединены при помощи по меньшей мере одной перемычки, которая проходит вдоль направления пути.
Угловая направляющая пластина предпочтительно характеризуется наличием гнезда, например, выполненного в виде отверстия, для установки средства крепления, в частности, (путевого) болта. Гнездо предпочтительно расположено в опорной области, но оно может проходить в направляющую область или располагаться исключительно в ней.
Предпочтительно длина опорной области превышает длину направляющей области. Если смотреть сверху, угловая направляющая пластина также предпочтительно характеризуется приблизительно трапециевидной формой. Длина направляющей области предпочтительно приблизительно на 1-20% меньше длины опорной области, чрезвычайно предпочтительно приблизительно на 2-15%, наиболее предпочтительно приблизительно на 3-10%.
Для того чтобы свести использование материала к минимуму, угловая направляющая пластина предпочтительно характеризуется наличием на своей нижней стороне одного или нескольких карманов, которые сконфигурированы таким образом, чтобы еще более локально снизить толщину основного тела. Конфигурация, в которой карман проходит перпендикулярно от упорной поверхности по всей длине опорной области в направлении направляющей области, оказалась чрезвычайно предпочтительной с формой, у которой толщина основного тела дополнительно не была уменьшена в области краев основного тела, в частности, в опорной области (за исключением участка в области упорной поверхности), и в области вокруг гнезда. Карманы предпочтительно оканчиваются перед участками зацепления.
Области, толщина которых не была уменьшена, предпочтительно образуют области передачи усилий. Под областями передачи усилий подразумевают области на нижней стороне угловой направляющей пластины, которые взаимодействуют с (железнодорожной) шпалой. Области передачи усилий предпочтительно являются настолько большими или широкими, чтобы надлежащим образом выдерживать усилия, поступающие от верхней стороны угловой направляющей пластины, в частности, усилия зажима.
Согласно настоящему изобретению путевое устройство характеризуется наличием предлагаемой угловой направляющей пластины. Понятно, что все характеристики и преимущества угловой направляющей пластины также распространяются на путевое устройство.
Дополнительные преимущества и характеристики следуют из приведенного ниже описания предпочтительных вариантов осуществления угловой направляющей пластины согласно настоящему изобретению и путевого устройства согласно настоящему изобретению, причем указанное описание выполнено со ссылками на прилагаемые фигуры. При этом отдельные характеристики отдельных вариантов осуществления могут быть объединены друг с другом в пределах объема настоящего изобретения.
На фиг. 1 представлен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления верхней стороны угловой направляющей пластины.
На фиг. 2 представлен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления нижней стороны угловой направляющей пластины, изображенной на фиг. 1.
На фиг. 3а представлен схематический вид сбоку предпочтительного варианта осуществления угловой направляющей пластины.
На фиг. 3b представлен схематический вид предпочтительного варианта осуществления угловой направляющей пластины в установочном положении.
На фиг. 4 представлено схематическое изображение путевого устройства.
На фиг. 5 представлен вид предпочтительного варианта осуществления угловой направляющей пластины поперек направления пути, если смотреть от направляющей области к опорной области.
На фиг. 6 представлен вид сбоку еще одного предпочтительного варианта осуществления угловой направляющей пластины.
На фиг. 7 представлен схематический вид сверху верхней стороны угловой направляющей пластины.
На фиг. 8 представлен вид сбоку еще одного предпочтительного варианта осуществления угловой направляющей пластины.
На фиг. 1 представлен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления верхней стороны 20 угловой направляющей пластины 10. Угловая направляющая пластина 10 характеризуется наличием основного тела 12 и проходит вдоль направления пути G. Линия раздела (воображаемая) между направляющей областью 40 и опорной областью 50 представлена в качестве пунктирной линии, проходящей вдоль направления пути G. Отчетливо видно, что толщина d50 (выбранная в качестве примера) опорной области 50 больше толщины d40 (выбранной в качестве примера) направляющей области 40. Опорная область 50 характеризуется наличием области 22 приложения усилий, сконфигурированной в виде двух выступов 26. Выступы 26 соединены друг с другом вдоль направления пути G при помощи перемычки 27. Кроме того, опорная область 50 со стороны рельса (который не показан на этой фигуре) характеризуется наличием пятки 52, которая увеличивает упорную поверхность 54 основного тела 12, проходящую по существу перпендикулярно нижней стороне 30. Направляющая область 40 характеризуется наличием двух областей 22 приложения усилий, сконфигурированных в виде углублений 24, которые расположены на некотором расстоянии друг от друга вдоль направления пути G и друг за другом. Утончение материала или выемка 70 в материале, сконфигурированная в виде отверстия, выполнена между двумя углублениями 24. Углубления 24 разнесены на расстояние а24 вдоль направления пути G. Углубления ограничены на верхней стороне 20 со стороны опорной области 50 при помощи промежуточной секции 25, которая, в свою очередь, выполнена в качестве выступа, характеризующегося приблизительно треугольным поперечным сечением.
На фиг. 2 представлен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления нижней стороны 30 угловой направляющей пластины 10, изображенной на фиг. 1 и характеризующейся наличием основного тела 12. Направляющая область 40 характеризуется наличием двух выпуклых участков 32 зацепления, расположенных один за другим вдоль направления пути G, при этом на поверхности указанных участков зацепления выполнены выступы и/или углубления или канавки 34. На этой фигуре можно видеть контур углубления 24, выполненного на передней стороне угловой направляющей пластины 10 напротив участка 32 зацепления. Угловая направляющая пластина 10 характеризуется наличием соответствующих ребер 42, выступающих наружу и смежных с углублением 24. Промежуточная секция 25 выполнена напротив ребер. Два участка 32 зацепления разнесены на расстояние а32 вдоль направления пути G. Участки 32 зацепления смещены относительно края угловой направляющей пластины 10 на расстояние а. Согласно предпочтительному варианту осуществления, представленному на фиг. 2, нижняя сторона 30 выполнена не полностью плоской и содержит карманы 31, которые позволяют дополнительно экономить материал. Области 33 передачи усилий, которые служат в качестве поверхностей контакта с железнодорожной шпалой (не показана), соответствуют карманам 31.
На фиг. 3а представлен схематический вид сбоку угловой направляющей пластины 10. Отчетливо видна клиновидная форма основного тела 12, которое содержит верхнюю сторону 20 и нижнюю сторону 30. Пунктирными линиями показано, что основное тело 12 главным образом используют при определении значений толщины d40 и d50 угловой направляющей пластины, и что локальные возвышения или углубления(выемки) или т.п. не учитывают при расчете или определении значения толщины. Клиновидная форма преимущественно оптимально адаптирована к рельсу 90 или подошве рельса. Угловая направляющая пластина проходит таким образом, чтобы продолжить форму подошва рельса, и, следовательно, обеспечивает оптимальное отклонение усилий, возникающих при прохождении поезда. Воображаемое продолжение клиновидной формы угловой направляющей пластины плавно переходит в подошву рельса, так что максимальная толщина d50 опорной области адаптирована к высоте подошвы рельса. Угловая направляющая пластина 10, схематически представленная на фиг. 3а, характеризуется наличием выступа 26 на верхней стороне, а также области 22 приложения усилий, выполненной в качестве углубления 24. Ребро 42 выполнено смежным с углублением 24. Участок 32 зацепления, который проходит в направлении вниз от верхней стороны 30, сформирован ниже углубления 24. Опорная область 50 характеризуется наличием упорной поверхности 54, выполненной на ее конце и ориентированной в направлении рельса (не показан). Вертикальная пунктирная линия разделяет опорную область 50 и направляющую область 40.
На фиг. 3b представлен схематический вид, изображенный на фиг. 3а, при этом направляющая пластина находится в установочном положении. (Зажимная) скоба 80 зафиксирована на угловой направляющей пластине 10 при помощи (путевого) болта 82, расположенного в гнезде 60. (Зажимная) скоба 80 опирается на выступы 26 и углубление 24. Рельс 90, в частности, подошва рельса, который сверху зафиксирован зажимной скобой, примыкает к упорной поверхности 54.
На фиг. 4 представлена схема предпочтительного варианта осуществления путевого устройства. На фигуре представленный разрез угловой направляющей пластины 10, так что можно увидеть гнездо 60 для расположения, например, соответствующего крепежного средства (не показано). Угловая направляющая пластина 10 опирается нижней стороной 30 на железнодорожную шпалу 92, которая изображена на этой фигуре заштрихованной. Участок 32 зацепления, входящий в состав направляющей области 40 угловой направляющей пластины 10, входит в зацепление с соответствующей формой (железнодорожной) шпалы 92. Кроме того, на этой фигуре изображено ребро 42, расположенное на верхней стороне 20 угловой направляющей пластины 10, которое предназначено для размещения на (железнодорожной) шпале 92. Упорная поверхность 54 угловой направляющей пластины 10 взаимодействует с рельсом 90, который проходит вдоль направления пути G и незначительно выступает над указанной поверхностью. Рельс 90 опирается на промежуточный слой 93.
На фиг. 5 представлен вид предпочтительного варианта осуществления угловой направляющей пластины 10 поперек направления пути G, если смотреть от направляющей области к опорной области (без указания позиций). Отчетливо видны два участка 32 зацепления, каждый из которых характеризуется наличием трех канавок 34. Канавки 34 расположены на равном удалении друг от друга, при этом они смещены внутрь относительно соответствующего участка 32 зацепления. Кроме того, изображена область 22 приложения усилий, которая выполнена в виде двух углублений 26 и содержит две несущие поверхности 26'. Участки 32 зацепления переходят непосредственно в ребра 42, которые присоединены к ним.
На фиг. 6 представлен вид сбоку еще одного предпочтительного варианта осуществления угловой направляющей пластины 10. Ив этом случае может быть распознана клиновидная форма основного тела 12, которая характеризуется наличием верхней стороны 20 и нижней стороны 30 и сужается от опорной области 50 к направляющей области 40. Область 22 приложения усилий, сконфигурированная в качестве углубления 26, проходит в направлении от верхней стороны 20. Опорная область 50 ограничена в направлении рельса (не показан) пятки 52 с упорной поверхностью 54. Кроме того, в этой области на нижней стороне 31 выполнен карман 30. Участок 32 зацепления выполнен напротив углубления 24. Направляющая область 40 содержит на конце ребро 42, которое, в свою очередь, плавно переходит в углубление 24. Углубление 24 ограничено в направлении верхней стороны 20 по существу треугольной промежуточной секцией 25.
На фиг. 7 представлен схематический вид сверху верхней стороны 20 трапециевидной угловой направляющей пластины 10. На этой фигуре отчетливо видны различные значения длины опорной области L50 и направляющей области L40, что способствует снижению износа угловой направляющей пластины. Основное тело 12 содержит гнездо 60, а также выемку 70 в материале, характеризующуюся формой отверстия. Для этой фигуры отсутствует описание дополнительных характеристик.
На фиг. 8 представлен по существу вариант осуществления, представленный на фиг. 7, при этом участок 32 зацепления сформирован посредством перехода в него нижней стороны 30, и указанный переход характеризуется первым радиусом. Одно или несколько углублений сформированы посредством перехода нижней стороны в участок зацепления, причем указанный переход характеризуется вторым радиусом R2, при этом второй радиус больше первого радиуса.
Легенда:
10 угловая направляющая пластина
12 основное тело
20 верхняя сторона
22 область приложения усилий
24 углубление
25 промежуточная секция
26 выступ
26' несущая поверхность
27 перемычка
30 нижняя сторона
31 карман
32 участок зацепления
33 область передачи усилий
34 выступы и/или углубления, канавки
40 направляющая область
42 ребро
50 опорная область
52 пятка
54 упорная поверхность
60 гнездо
70 утончение материала и/или выемка в материале
80 крепежные средства, (зажимная) скоба
82 крепежные средства, (путевой) болт
90 рельс
92 (железнодорожная) шпала
93 промежуточный слой
а24, а32 расстояние
L40, L50 длина
d40 толщина направляющей области
d50 толщина опорной области
G направление пути
R1 первый радиус
R2 второй радиус
1. Угловая направляющая пластина (10), в частности, для систем крепления рельсов, содержащая основное тело (12), которое характеризуется наличием верхней стороны (20) и нижней стороны (30),
при этом нижняя сторона (30) выполнена для расположения на дополнительном элементе, в частности железнодорожной шпале (92), а верхняя сторона (20) формирует противоположную плоскость, по существу, поперек железнодорожного рельса (92); и угловая направляющая пластина (10) состоит из направляющей области (40) и опорной области (50);
причем направляющая область (40) и опорная область (50) проходят, по существу, параллельно друг другу и рядом друг с другом в направлении поперек направления пути (G);
верхняя сторона (20) и нижняя сторона (30) разнесены друг от друга таким образом, что толщина (d50) опорной области (50), измеренная, по существу, под прямым углом к нижней стороне (30), больше толщины (d40) направляющей области (40);
основное тело (12) характеризуется, по существу, клиновидной формой, проходящей от опорной области (50) к направляющей области (40), если смотреть вдоль направления пути (G); и
минимальная толщина (d40) направляющей области составляет менее 10 мм.
2. Угловая направляющая пластина (10) по п. 1, в которой нижняя сторона (30) сконфигурирована плоской, и верхняя сторона (40) выполнена в виде дуги и/или наклонена к нижней стороне (30).
3. Угловая направляющая пластина (10) по п. 1 или 2, при этом угловая направляющая пластина (10) характеризуется трапециевидной формой, если смотреть сверху, причем длина опорной области (50) больше длины направляющей области (40).
4. Угловая направляющая пластина (10) по п. 1 или 2, в которой нижняя сторона (30) характеризуется наличием по меньшей мере одного участка (32) зацепления в направляющей области (40), при этом нижняя сторона (30) переходит в участок (32) зацепления и указанный переход характеризуется первым радиусом (R1).
5. Угловая направляющая пластина (10) по п. 4, в которой участок (32) зацепления характеризуется наличием выступов и/или углублений (34), выполненных на его поверхности, которые проходят, по существу, поперек направления пути (G).
6. Угловая направляющая пластина (10) по п. 5, в которой углубление (34) участка (32) зацепления сформировано посредством перехода нижней стороны (30) в участок зацепления, при этом указанный переход характеризуется вторым радиусом (R2), который больше первого радиуса (R1).
7. Угловая направляющая пластина (10) по п. 5 или 6, в которой конец участка (32) зацепления отстоит на расстоянии (а) от конца угловой направляющей пластины (10), если смотреть вдоль направления пути (G).
8. Угловая направляющая пластина (10) по одному из пп. 1, 2, 5, 6, в которой опорная область (50) формирует пятку (52), которая увеличивает толщину (d50) угловой направляющей пластины (10) по меньшей мере частично на некоторых участках так, что увеличивается площадь упорной поверхности (54), взаимодействующей с рельсом (90).
9. Угловая направляющая пластина (10) по одному из пп. 1, 2, 5, 6, в которой верхняя сторона (20) характеризуется наличием по меньшей мере одной области (22) приложения усилий, и
по меньшей мере одна область (22) приложения усилий выполнена в виде утолщения и/или утончения материала относительно основного тела (12).
10. Угловая направляющая пластина (10) по п. 9, в которой по меньшей мере одна область (22) приложения усилий сконфигурирована в качестве углубления (24) в направляющей области (40), которое проходит, по существу, вдоль направления пути (G) и снижает толщину угловой направляющей пластины (10) в этой области.
11. Угловая направляющая пластина (10) по п. 10, в которой область (22) приложения усилий в направляющей области (40) и по меньшей мере один участок (32) зацепления на нижней стороне (30) расположены напротив друг друга.
12. Угловая направляющая пластина (10) по одному из пп. 10, 11, в которой утончение материала и/или выемка (70) в материале выполнены между двумя углублениями (24) или участками зацепления (32) вдоль направления пути (G).
13. Угловая направляющая пластина (10) по одному из пп. 1, 2, 5, 6, 10, 11, при этом угловая направляющая пластина (10) содержит ребро (42), выполненное на конце направляющей области (40) и проходящее вдоль направления пути (G).
14. Угловая направляющая пластина (10) по одному из пп. 1, 2, 5, 6, 10, 11, в которой по меньшей мере одна область (22) приложения усилий, которая проходит в направлении, по существу, от верхней стороны (20) и служит для опоры крепежного средства (80), в частности зажимной скобы, сформирована в опорной области (50).
15. Система крепления рельсов, содержащая угловую направляющую пластину по одному из предыдущих пунктов.
