ДЮБЕЛЬ РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Область техники
Полезная модель относится к элементу крепежного узла рельсового скрепления, предназначенному для установки в шпалу, выполненную преимущественно из древесины или модифицированной древесины.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известен резьбовой дюбель (см. аналог - евразийский патент №016150, публ. 2012.02.28, МПК Е01В 9/18, F16В 13/02), выполненный цельной деталью и содержащий наружную резьбу, внутреннюю резьбу для соединения с крепежным элементом, два противоположных периферийных участка, в верхний из которых вводят крепежный элемент при сборке рельсового скрепления. Верхний периферийный участок выполнен плавно расширенным по отношению к нижнему периферийному участку, а внутренняя резьба имеет меньший шаг, чем наружная резьба. В качестве крепежного элемента может быть использован винт или анкерный болт.
К недостаткам данного дюбеля можно отнести недостаточную его надежность в рельсовом скреплении, поскольку под действием нагрузок крепежный элемент вместе с дюбелем может выйти из шпалы.
Из уровня техники известен резьбовой дюбель (см. ближайший аналог - патент RU №117448, публ. 27.06.2012, МПК Е01В 9/38, фигура 6), выполненный цельной деталью и содержащий наружную резьбу, внутреннюю резьбу для соединения с крепежным элементом. Дюбель содержит противоположные верхний и нижний участки, последний из которых выполнен расширенным по отношению к упомянутому верхнему участку и образован с наружной стороны коническим участком, продолжением которого является цилиндрический участок. Вышеописанная конструкция сохраняет положение дюбеля в теле шпалы при многократном ввинчивании и вывинчивании крепежного элемента. Однако при выполнении наружной и внутренней резьбы однонаправленными, например, правосторонними или левосторонними, при многократном ввинчивании или вывинчивании крепежного элемента существует вероятность ослабления положения дюбеля в теле шпалы, что снижает надежность рельсового скрепления.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на создание прочного и надежного дюбеля, устанавливаемого с нижней стороны шпалы и сохраняющего свое положение в теле шпалы при многократном ввинчивании и вывинчивании крепежного элемента.
Технический результат, который может быть получен от использования заявленной полезной модели, заключается в повышении эксплуатационной надежности дюбеля в рельсовом скреплении.
Для достижения технического результата, согласно первому варианту, дюбель рельсового скрепления выполнен цельной деталью и содержит наружную резьбу, внутреннюю резьбу для соединения с крепежным элементом, верхний и нижний участки, последний из которых выполнен расширенным по отношению к верхнему участку и образован с наружной стороны конической частью, продолжением которой является цилиндрическая часть, причем дюбель выполнен из полиамида, при этом наружная и внутренняя резьбы выполнены разнонаправленными.
Дюбель может быть выполнен из полиамида 66.
Наружная резьба дюбеля выполнена левосторонней, а внутренняя резьба выполнена правосторонней.
Коническая часть расширенного нижнего участка дюбеля ограничена углом α, величина которого 80÷100°.
Наружная резьба дюбеля может быть выполнена трапецеидальной.
Шаг внутренней резьбы может превышать шаг наружной резьбы дюбеля.
Для достижения технического результата, согласно второму варианту, дюбель рельсового скрепления выполнен цельной деталью и содержит наружную резьбу, внутреннюю резьбу для соединения с крепежным элементом, верхний и нижний участки, последний из которых выполнен расширенным по отношению к верхнему участку и образован с наружной стороны конической частью, продолжением которой является цилиндрическая часть, причем дюбель выполнен из полиамида, при этом наружная и внутренняя резьбы выполнены разнонаправленными, а нижний участок снабжен углублением, ограниченным тремя боковыми гранями, высота каждой из которых составляет 8÷15 мм.
Высота каждой боковой грани соответствует высоте цилиндрической части нижнего участка.
Дюбель может быть выполнен из полиамида 66.
Наружная резьба дюбеля выполнена левосторонней, а внутренняя резьба выполнена правосторонней.
Коническая часть расширенного нижнего участка дюбеля ограничена углом α, величина которого 80÷100°.
Наружная резьба дюбеля может быть выполнена трапецеидальной.
Шаг внутренней резьбы может превышать шаг наружной резьбы дюбеля.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в независимых пунктах формулы полезной модели.
Краткое описание поясняющих фигур
Фиг. 1 - схематично изображен предлагаемый дюбель;
фиг. 2 - вид А на фиг. 1;
фиг. 3 - сечение В-В фиг. 2;
фиг. 4 - схематично изображено рельсовое скрепление с предлагаемым дюбелем.
На фигурах представлены:
1 - дюбель;
2 - наружная резьба;
3 - внутренняя резьба;
4 - верхний участок;
5 - нижний участок;
5a - коническая часть;
5b - цилиндрическая часть;
6 - шпала;
7 - крепежный элемент;
7a - резьбовая часть крепежного элемента;
7b - головка крепежного элемента;
8 - отверстие;
9 - подрельсовая подкладка;
10 - углубление;
11 - боковые грани;
12 - пружинная клемма;
13 - рельс.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели и что некоторые его детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, поясняющие фигуры и подробное описание дюбеля рельсового скрепления носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Лучший вариант осуществления полезной модели
Дюбель 1 рельсового скрепления выполнен цельной деталью и содержит: разнонаправленные наружную резьбу 2 и внутреннюю резьбу 3, одна из которых выполнена правосторонней, а другая левосторонней; верхний 4 и нижний 5 участки, последний из которых выполнен расширенным по отношению к упомянутому верхнему участку 4.
Предпочтительно, чтобы наружная резьба 2 была выполнена трапецеидальной, что повышает надежность удержания дюбеля 1 в теле шпалы 6. Внутренняя резьба 3 предназначена для соединения дюбеля 1 с крепежным элементом 7, который в процессе сборки рельсового скрепления вводится в отверстие 8 дюбеля 1 через верхний участок 4. Выполнение наружной 2 и внутренней 3 резьбы разнонаправленными повышает эксплуатационную надежность дюбеля 1 в рельсовом скреплении, поскольку в процессе ввинчивания крепежного элемента 7 в дюбель 1, последний (имеется ввиду дюбель 1) подтягивается вверх к подрельсовой подкладке 9, таким образом, исключается вывинчивание дюбеля 1 из тела шпалы 6 в процессе многократного ввинчивания и вывинчивания крепежного элемента 7. В конкретном примере исполнения наружная резьба 2 выполнена левосторонней, а внутренняя резьба 3 выполнена правосторонней; шаг внутренней резьбы 3 превышает шаг наружной резьбы 2.
В качестве крепежного элемента 7 может быть использован болт, винт, или шуруп.
С наружной стороны дюбеля 1 нижний участок 5 образован конической частью 5 а, продолжением которой является цилиндрическая часть 5b. В цилиндрической части 5b выполнено углубление 10 под ключ, с помощью которого дюбель 1 вворачивается в отверстие шпалы 6. Упомянутое углубление 10 ограничено тремя боковыми гранями 11, при этом высота h1 каждой из боковых граней 11 соответствует высоте h2 цилиндрической части 5b, т.е. h1=h2, при этом допускаются незначительные технологические отклонения высот h1 и h2, которые возникают в процессе изготовления дюбеля 1. В конкретном примере исполнения высота h2 цилиндрической части 5b и высота hi каждой из боковых граней 11 составляет от 8 до 15 мм. Такая конструкция нижнего участка 5 выдерживает повышенные нагрузки, воздействующие на боковые грани 11 и, соответственно, нижний участок 5 в процессе затяжки дюбеля 1 в тело шпалы 6, и практически исключает отрыв нижнего участка 5 и/или появление в нем трещин. Вышеописанное выполнение нижнего участка 5 позволяет дюбелю 1 сохранять свое положение в шпале 6 при многократном ввинчивании и вывинчивании крепежного элемента 7 и исключает самопроизвольный выход дюбеля 1 из тела шпалы 6.
В конкретном примере исполнения коническая часть 5 а нижнего участка 5 ограничена углом α, величина которого составляет 80÷100°.
Дюбель 1 может быть изготовлен способом литья под давлением. Для изготовления дюбеля 1 целесообразно применять высокопрочный полимерный материал полиамид 66, который сохраняет свои свойства в интервале температур от -50 до +80°C, что в свою очередь, позволяет дюбелю 1 сохранять свою конструктивно заданную форму и работоспособность в узле рельсового скрепления. В конкретном примере исполнения использован полиамид марки PA66-GF50.
Вышеописанный дюбель 1 применяется в рельсовом скреплении с деревянной шпалой 6. Шпала 6 также может быть выполнена из модифицированной древесины, что может увеличить срок службы рельсового скрепления.
К конструкции рельсового скрепления дюбель 1 устанавливается снизу в тело шпалы 6, при этом нижний участок 5 с углублением 10 расположен в нижней части тела шпалы 6. В процессе сборки рельсового скрепления крепежный элемент 7 устанавливается сверху, при этом проходит сквозное отверстие в подрельсовой подкладке 9 и входит в отверстие 8 дюбеля 1 через верхний участок 4. В процессе завинчивания крепежного элемента 7 его резьбовой участок 7а взаимодействует с внутренней резьбой 3, тем самым подтягивает дюбель 1 вверх, при этом головка 7b крепежного элемента 7 и расширенный нижний участок 5 дюбеля 1 располагаются с противоположных сторон рельсового скрепления, создавая, таким образом, надежное соединение.
В штатно собранном рельсовом скреплении упомянутый крепежный элемент 7 прижимает пружинную клемму 12 к подрельсовой подкладке 9, которую неподвижно крепит к шпале 6, при этом пружинная клемма 12 прижимает подошву рельса 13 к упомянутой подрельсовой подкладке 9 и, соответственно, к шпале 6.