СИСТЕМА КРЕПЛЕНИЯ РЕЛЬСА
RAIL FASTENING SYSTEM

Изобретение относится к системе крепления рельса для закрепления рельсового элемента на безбалластном пути, при которой между рельсовым элементом и безбалластным путем расположена промежуточная конструкция, при помощи которой рельсовый элемент соединен с упругим взаимодействием с безбалластным путем.
Соответствующие типу системы крепления рельсов уже известны из уровня техники, для того чтобы была возможность закреплять рельсовые элементы на выполненном соответствующим образом нижнем строении пути. Например, рассчитанное в этом отношении подходящим образом нижнее строение включает в себя безбалластный путь или щебеночный путь. Для того чтобы в частности при использовании безбалластного пути была возможность обеспечивать достаточно хорошие вибрационные свойства, использованные в этом случае системы крепления рельсов ввиду жесткой конструкции нижнего строения должны быть рассчитаны упругими. Эти упругие свойства могут обеспечиваться выполненной упруго промежуточной конструкцией в виде комбинации упругих и высокоупругих компонентов, которые расположены между рельсовыми элементами и конструктивными элементами безбалластного пути, как например бетонная шпала, так что благодаря использованию этих упругих и высокоупругих компонентов в частности при осевых нагрузках железной дороги с нормальной шириной колеи (в Европе, как правило, 22,5 т) или при высокоскоростном движении (до 350 км/ч) эти требования могут выполняться. Например, упругие и высокоупругие компоненты с одной стороны имеют расположенный непосредственно под подошвой рельсового элемента упругий промежуточный слой с коэффициентом упругости между 100 кН/мм и 500 кН/мм, а с другой стороны расположенную под пластиной со стальными ребрами или со стальным распределителем нагрузки высокоупругую промежуточную пластину с коэффициентом упругости между 15 кН/мм и 40 кН/мм. Тем не менее, эти известные системы крепления рельсов ввиду множества необходимых компонентов оказываются весьма трудоемкими при изготовлении и монтаже. Наряду с различными упругими компонентами соответствующие типу системы крепления рельсов в большинстве случаев дополнительно включают в себя пластины крепления рельсов с расположенными на них угловыми направляющими пластинами, а также, по меньшей мере, еще два первых упругих зажима для зажатия подошвы рельсового элемента с пластиной крепления рельса и кроме того еще множество винтов для привинчивания системы крепления рельса к конструктивным элементам безбалластного пути или щебеночного пути.
В основе изобретения лежит задача конструктивно проще разработать соответствующие типу системы крепления рельсов на безбалластном пути при соблюдении необходимой упругости.
Задача изобретения решается с помощью системы крепления рельса для закрепления рельсового элемента на безбалластном пути, при которой между рельсовым элементом и безбалластным путем расположена промежуточная конструкция, при помощи которой рельсовый элемент соединен с упругим взаимодействием с безбалластным путем, причем согласно изобретению промежуточная конструкция включает в себя лишь один единственный упругий элемент промежуточного слоя, который по своему поперечному сечению в направлении своего продольного распространения и/или в направлении поперек к своему продольному распространению имеет переменное распределение упругости.
Благодаря применению или использованию единственного, выполненного таким образом также согласно изобретению упругого элемента промежуточного слоя можно отказаться от дальнейшей высокоупругой промежуточной пластины или тому подобного, вследствие чего конструкцию системы крепления рельса можно существенно упрощать. Вследствие этого упрощается в частности монтаж системы крепления рельса, что при множестве подобных использованных систем крепления рельсов вдоль участка железнодорожного пути влечет за собой огромную возможность по экономии материала и времени монтажа.
При этом следует особо отметить вариант осуществления переменного распределения упругости как в направлении продольного распространения единственного упругого элемента промежуточного слоя, так и в направлении поперечного распространения единственного упругого элемента промежуточного слоя, так как в частности переменное распределение упругости в поперечном распространении оказывает положительное воздействие на характеристику упругости системы крепления рельса.
То есть в данном случае исключительно посредством единственного упругого элемента промежуточного слоя соответствующей изобретению системы крепления рельса удается конструктивно достигать общей необходимой относительно безбалластного пути упругости.
Понятие "безбалластный путь" описывает не только в соответствии с изобретением, но и в отраслевой литературе по существу безщебеночное нижнее строение рельсового пути, у которого в частности бетонные шпалы, на которых закреплены системы крепления рельсов, расположены не в щебне, а, будучи в большинстве случае прочно забетонированы, на неподвижной структуре нижнего строения. Альтернативно системы крепления рельсов этого типа закреплены непосредственно на предварительно изготовленных бетонных плитах без шпал. Из-за подобной неподвижной структуры нижнего строения или бетонной структуры подобные системы крепления рельсов должны быть выполнены упругими.
В этом отношении речь идет согласно изобретению о системе крепления рельса безбалластного пути.
Предпочтительно единственный упругий элемент промежуточного слоя расположен с непосредственным прилеганием к нижней стороне рельсового элемента, так что рельсовый элемент может непосредственно укладываться, будучи хорошо упруго подпружинен.
Наиболее хорошие свойства упругости могут достигаться, если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет полностью отстоящую от краев единственного упругого элемента промежуточного слоя, выполненную более упругой внутреннюю область упругости.
В этой связи наиболее предпочтительно, если выполненная более упругой внутренняя область упругости имеет до всех краев единственного упругого элемента промежуточного слоя минимальное расстояние в 20 мм, для того чтобы обеспечивать хорошую устойчивость единственного упругого элемента промежуточного слоя в целом.
В этом отношении предпочтительный вариант осуществления также предусматривает то, что расстояние от выполненной более упругой внутренней области упругости до краев единственного упругого элемента промежуточного слоя меньше 30 мм, предпочтительно меньше 20 мм.
Далее предпочтительно, если выполненная менее упругой наружная область упругости полностью окружает выполненную более упругой внутреннюю область упругости. Таким образом, выполненная менее упругой наружная область упругости может находиться в связи, вследствие чего может достигаться очень хорошая устойчивость единственного упругого элемента промежуточного слоя.
Подразумевается, что выполненная более упругой внутренняя область упругости может иметь разнообразное исполнение.
Если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет расположенную концентрически вокруг центральной точки, выполненную более упругой внутреннюю область упругости, то может достигаться предпочтительное распределение упругости в единственном упругом элементе промежуточного слоя.
Единственный упругий элемент промежуточного слоя может приобретать на всем участке своей проходящей по периметру краевой области предпочтительно повышенную жесткость, если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет круглую, эллиптическую или овальную внутреннюю область упругости, которая выполнена более упругой, чем прилегающая к круглой, эллиптической или овальной внутренней области упругости, выполненная менее упругой наружная область упругости.
В единственном упругом элементе промежуточного слоя может достигаться очень хорошее распределение упругости, если выполненная более упругой внутренняя область упругости имеет диаметр от 60 мм до 100 мм, предпочтительно 80 мм.
Подразумевается, что выполненные с различной упругостью области на единственном упругом элементе промежуточного слоя могут создаваться по-разному с конструктивной точки зрения, например посредством прилегающих друг к другу областей материала с различными свойствами упругости.
Предпочтительный вариант осуществления предусматривает то, что выполненная более упругой внутренняя область упругости выполнена более тонкой, чем прилегающая, выполненная менее упругой наружная область упругости единственного упругого элемента промежуточного слоя. В частности благодаря выполненному соответствующим образом центральному утонению материала единственного упругого элемента промежуточного слоя необходимое в данном случае распределение упругости может достигаться конструктивно просто.
Например, единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет расположенный предпочтительно посередине вырез материала, который имеет такие размеры, что краевая область единственного упругого элемента промежуточного слоя имеет меньшую упругость и таким образом более высокую собственную жесткость, чем выполненная более упругой внутренняя область упругости. Вследствие этого значительно сокращается кренение или шатание рельсового элемента, которое вызвано действующими на рельсовый элемент поперечными усилиями.
Этот вырез материала предпочтительно выполнен либо в виде круга, эллипса, либо овала.
Предпочтительно выполненная более упругой внутренняя область упругости имеет толщину от 3 мм до 10 мм, предпочтительно толщину в 5,5 мм, для того чтобы достигать необходимого распределения упругости.
Переменное в поперечном сечении единственного упругого элемента промежуточного слоя распределение упругости может реализовываться наиболее предпочтительно, если выполненная более упругой внутренняя область упругости имеет соотношение диаметр-толщина равное 15:1.
Предпочтительно выполненная более упругой внутренняя область упругости имеет диаметр в 80 мм при толщине в 5,5 мм, что равно соотношению диаметр-толщина в 14,55, которое согласно изобретению приблизительно соответствует соотношению диаметр-толщина в 15:1.
Единственный упругий элемент промежуточного слоя данной системы крепления рельса может также интегрироваться в частности в имеющиеся системы крепления рельсов, если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет габаритные размеры с соотношением ширина-глубина-высота в 21:15:1, предпочтительно 210 мм x 148 мм x 10 мм.
В этом отношении габаритные размеры единственного упругого элемента промежуточного слоя предпочтительно составляют 210 мм x 148 мм x 10 мм, то есть габаритные размеры имеют соотношение 21:15:1, причем диаметр выполненной более упругой внутренней области упругости предпочтительно составляет 80 мм при толщине выполненной более упругой внутренней области упругости в 5,5 мм.
Кроме того, предпочтительно, если единственный упругий элемент промежуточного слоя относительно соотношения всей поверхности покрытия рельсовым элементом к фактической несущей опорной поверхности единственного упругого элемента промежуточного слоя имеет соотношение прилегания равное 1,2.
2
2
Предпочтительно вся поверхность покрытия единственного упругого элемента промежуточного слоя, которая покрывается рельсовым элементом, составляет 31080 мм при эффективной опорной поверхности в 26053 мм, при помощи которой единственный упругий элемент промежуточного слоя находится в течение длительного времени в действующем контакте с рельсовым элементом.
Кроме того, предпочтительно, если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет статический коэффициент упругости 35 кН/мм (±15/%), причем этот статический коэффициент упругости измерен как секущий между 28 кН и 78 кН.
Сверх этого, предпочтительно, если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет динамический коэффициент упругости <45 кН/мм (±15/%), причем этот динамический коэффициент упругости измерен при комнатной температуре (21°) и при частоте 15 Гц как секущий между 28 кН и 78 кН.
В этой связи далее предпочтительно, если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет соотношение между динамическим коэффициентом упругости и статическим коэффициентом упругости с коэффициентом повышения жесткости < 1,3.
Подразумевается, что единственный упругий элемент промежуточного слоя может быть изготовлен из различных материалов, для того чтобы в частности согласно изобретению соответствовать необходимым свойствам. Например, для этого подходят в принципе вспененные пластики или тому подобное. Было обнаружено то, что в частности тройные сополимеры эластомеров, такие как в частности этилен-пропилен-диен-модифицированный каучук или кратко ЭПДМ, вспененный замкнутоячеистый полиуретан (ПУ) или тому подобное могут наиболее хорошо и в течение длительного периода удовлетворять данным требованиям.
В этом отношении предпочтительно, если единственный упругий элемент промежуточного слоя имеет тело из микропористой резины или полиуретана.
Дальнейшие снижение веса единственного упругого элемента промежуточного слоя может просто достигаться, если единственный упругий элемент промежуточного слоя, по меньшей мере, на двух своих краях имеет соответственно вытянутый вырез материала.
Предпочтительно вытянутый вырез материала распространяется в направлении длинных сторон единственного упругого элемента промежуточного слоя, вследствие чего вытянутые вырезы материала могут выбираться в большем объеме из единственного упругого элемента промежуточного слоя.
Кроме того, может достигаться предпочтительное сцепление единственного упругого элемента промежуточного слоя с одной или несколькими угловыми направляющими пластинами системы крепления рельса, если единственный упругий элемент промежуточного слоя, по меньшей мере, на двух своих краях имеет соответственно два выступающих зубчатых элемента. Эти выступающие зубчатые элементы выступают за вырез материала, так что они могут хорошо сцепляться с выполненной соответственно в виде ответного элемента угловой направляющей пластиной.
Согласно дальнейшему аспекту в основе изобретения лежит дальнейшая задача создать упрощенную систему крепления рельса на поливалентном безбалластном пути, то есть выполнять данную систему крепления рельса также пригодной для безбалластного пути, у которого возможные бетонные шпалы или тому подобное допускают две различные ширины колеи, причем эти бетонные шпалы или тому подобное прочно забетонированы в соответствующую неподвижную структуру нижнего строения пути.
Эта дальнейшая, лежащая в основе изобретения задача решается с помощью усовершенствованной системы крепления рельса, у которой безбалластный путь включает в себя поливалентные шпальные элементы, причем промежуточная конструкция системы крепления рельса включает в себя выполненный с трапецеидальной частью твердый элемент-трапецию промежуточного слоя, который расположен между единственным упругим элементом промежуточного слоя и конструктивным элементом безбалластного пути.
Предпочтительно промежуточная конструкция в дополнение к единственному упругому элементу промежуточного слоя, который выше уже подробно описан, имеет еще твердый элемент-трапецию промежуточного слоя, для того чтобы при помощи данной системы крепления рельса была возможность использовать также поливалентные шпальные элементы на безбалластном пути.
И хотя данному элементу-трапеции промежуточного слоя может быть также присуща определенная упругость, тем не менее, она пренебрежимо мала в рамках изобретения и в частности по сравнению с единственным упругим элементом промежуточного слоя, так что элемент-трапеция промежуточного слоя выполнен существенно тверже, чем единственный упругий элемент промежуточного слоя. В этом отношении промежуточная конструкция имеет далее в итоге также лишь один единственный упругий элемент промежуточного слоя.
Для того чтобы была возможность вводить оказанные на рельсовые элементы поперечные усилия в безбалластный путь, система крепления рельса дополнительно включает в себя угловые направляющие пластины с выполненными в виде трапеции выступами, которые могут входить в зацепление выполненными в виде ответного элемента трапецеидальными желобками бетонных шпал или тому подобного, так что возникающие во время эксплуатации поперечные усилия могут вводиться в безбалластный путь.
При поливалентном шпальном элементе ввиду двух колей необходимой ширины, которые обуславливают два различных установочных положения системы крепления рельса, необходимым является то, что четыре трапецеидальных желобка имеются на каждой стороне шпального элемента.
Однако это означает также то, что при монтаже системы крепления рельса один из трапецеидальных желобков перекрыт.
В этом отношении существует необходимость того, что этот трапецеидальный желобок заполняется элементом-наполнителем, чтобы расположенный под подошвой рельса единственный упругий элемент промежуточного слоя мог полностью прилегать к рельсовому элементу.
Согласно уровню техники при поливалентном шпальном элементе, который подходит тем не менее лишь для классического щебеночного пути и не подходит для безбалластного пути, так как использованные до сих пор системы крепления рельсов не достигают необходимой упругости, в качестве элемента-наполнителя для перекрытого трапецеидального желобка укладывается трапецеидальный клин, для того чтобы была возможность обеспечивать укладку подошвы рельса по всей поверхности на поливалентном шпальном элементе. Тем не менее, недостатком при этом является то, что трапецеидальный клин не может фиксироваться.
В этом отношении предпочтительно, если система крепления рельса включает в себя выполненный с трапецеидальной частью твердый элемент-трапецию промежуточного слоя, который расположен между единственным упругим элементом промежуточного слоя и конструктивным элементом безбалластного пути.
Конструкция данной системы крепления рельса может дополнительно упрощаться, если твердый элемент-трапеция промежуточного слоя закреплен на безбалластном пути при помощи боковых угловых направляющих пластин. Таким образом, действующая в качестве элемента-наполнителя трапецеидальная часть твердого элемента-трапеции промежуточного слоя при помощи известной по существу угловой направляющей пластины может конструктивно просто зажиматься на поливалентном шпальном элементе и таким образом неподвижно фиксироваться. Вследствие этого другие средства крепления становятся ненужными.
Данная система крепления рельса или выполненный с трапецеидальной частью твердый элемент-трапеция промежуточного слоя может также беспроблемно использоваться на стандартных поливалентных шпальных элементах, если трапецеидальная часть твердого элемента-трапеции промежуточного слоя обращена к безбалластному пути.
Предпочтительно трапецеидальная часть твердого элемента-трапеции промежуточного слоя может закрепляться в соответствующем трапецеидальном желобке при помощи рельсового элемента.
Таким образом, целесообразно, если трапецеидальная часть расположена под рельсовым элементом.
Трапецеидальная часть может выполняться наиболее устойчивой на твердом элементе-трапеции промежуточного слоя, если трапецеидальная часть имеет усиленное элементами поперечных ребер трапецеидальное тело.
Дополнительно или альтернативно является предпочтительным, если трапецеидальная часть имеет полое тело. Вследствие этого трапецеидальная часть может лучше прижиматься к форме трапецеидального желобка, вследствие чего действующий контакт между элементом-трапецией промежуточного слоя и поливалентным шпальным элементом может усиливаться. Кроме того, твердый элемент-трапеция промежуточного слоя может изготавливаться с меньшим количеством материала.
Если полое тело имеет разделенное на две части пустое пространство, которое пространственно разделено внутренней поперечной стенкой, то может реализовываться полая трапецеидальная часть с улучшенной устойчивостью.
Дальнейшая экономия материала может достигаться у твердого элемента-трапеции промежуточного слоя, если твердый элемент-трапеция промежуточного слоя, по меньшей мере, на двух своих краях имеет соответственно вытянутый вырез материала.
Предпочтительно вытянутые вырезы материала распространяются в направлении длинных сторон твердого элемента-трапеции промежуточного слоя, вследствие чего вытянутые вырезы материала могут также выбираться в большем объеме из единственного упругого элемента промежуточного слоя.
Предпочтительное сцепление твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с одной или несколькими угловыми направляющими пластинами системы крепления рельса может достигаться, если единственный упругий элемент промежуточного слоя, по меньшей мере, на двух своих краях имеет соответственно два выступающих зубчатых элемента. Эти выступающие зубчатые элементы выступают за вырез материала таким образом, что они, выступая, могут сцепляться с выполненной соответственно в виде ответного элемента угловой направляющей пластиной.
В этом месте следует еще раз прямо указать на то, что уже благодаря признакам, касающимся твердого элемента-трапеции промежуточного слоя, предпочтительно усовершенствуются соответствующие типу системы крепления рельсов, так что эта комбинация признаков предпочтительна уже без остальных признаков изобретения.
В частности снабженная данным элементом-трапецией промежуточного слоя система крепления рельса удовлетворяет требованиям по использованию на безбалластном пути в комбинации с поливалентными шпальными элементами.
Согласно дополнительному аспекту изобретения является также предпочтительным вне зависимости от остальных признаков изобретения, если система крепления рельса включает в себя угловую направляющую пластину, которая, по меньшей мере, на двух концах пластины имеет соответственно два выреза материала.
В этом отношении в дальнейшем независимом варианте осуществления системы крепления рельса предложено частное исполнение угловых направляющих пластин.
При этом два выреза материала выбраны на угловой направляющей пластине именно таким образом, что как два выступающих зубчатых элемента единственного упругого элемента промежуточного слоя, так и два выступающих зубчатых элемента твердого элемента-трапеции промежуточного слоя могут входить в зацепление с угловой направляющей пластиной, вследствие чего может устанавливаться наиболее плотное действующее соединение между единственным упругим элементом промежуточного слоя и угловой направляющей пластиной с одной стороны и твердым элементом-трапецией промежуточного слоя и угловой направляющей пластиной с другой стороны. Вследствие этого отдельные компоненты системы крепления рельса могут наиболее хорошо сцепляться друг с другом.
В этом отношении сама соответствующая угловая направляющая пластина может передавать более высокие, действующие на рельсовые элементы поперечные усилия в безбалластный путь или в соответствующие шпальные элементы.
Предпочтительно два выреза материала выбраны в виде прямоугольника в краевой области угловых направляющих пластин.
Предпочтительно оба выреза материала расположены на длинных сторонах угловой направляющей пластины, так что выступающие зубчатые элементы могут с точным соответствием вставляться в угловую направляющую пластину.
Если два выреза материала расположены на углах угловой направляющей пластины, то угловая направляющая пластина может легче монтироваться в системе крепления рельса.
Если вырезы материала выбраны в угловой направляющей пластине лишь частично относительно ее толщины, то на угловой направляющей пластине могут образовываться предпочтительные гнезда для приема зубчатых элементов, которые предпочтительно открыты с трех сторон.
В итоге благодаря предусмотренным на угловых направляющих пластинах вырезам материала может достигаться уменьшение веса, для того чтобы с одной стороны облегчать монтаж, а с другой стороны обеспечивать экономичное использование материала.
Целесообразно в данном случае в идеале как единственный упругий элемент промежуточного слоя, так и твердый элемент-трапеция промежуточного слоя могут соединяться с геометрическим замыканием с угловой направляющей пластиной.
Уже вследствие этого соответствующая типу система крепления рельса может предпочтительно усовершенствоваться, так что признаки, касающиеся угловой направляющей пластины, также предпочтительны уже без остальных признаков изобретения.
Подводя итог, может утверждаться то, что существенный аспект изобретения следует видеть в том, что промежуточная конструкция между рельсовым элементом и безбалластным путем данной системы крепления рельса включает в себя лишь описанный здесь упругий элемент промежуточного слоя, причем в случае безбалластного пути с отлитыми моноблочными или двухблочными шпальными элементами или бетонными несущими плитами твердый элемент-трапеция промежуточного слоя согласно описанному здесь дальнейшему аспекту изобретения обязательно не требуется.
В случае же безбалластного пути для поливалентных задач использование соответствующего этому дальнейшему аспекту изобретения элемента-трапеции промежуточного слоя является предпочтительным.
Наконец следует указать еще на то, что также моноблочные или двухблочные шпальные элементы для стандартных задач и поливалентных задач на щебеночных путях могут использоваться с или без соответствующего изобретению элемента-трапеции промежуточного слоя. Это открывает использование изобретения также для целей применения при железнодорожных путях для высоких скоростей на основе щебеночных путей.
Благодаря описанной в данном случае относительно всех трех аспектов системе крепления рельса отпадает необходимость предусматривать обычно используемые стальные пластины и дополнительно высокоупругие промежуточные пластины, вследствие чего соответствующие типу системы крепления рельсов могут существенно упрощаться с конструктивной точки зрения. Таким образом, изобретение может применяться для любого типа безбалластного пути, то есть в частности однако также не только для поливалентных систем, как здесь описано.
Подразумевается, что признаки описанных выше или в пунктах формулы изобретения решений при необходимости могут также комбинироваться, для того чтобы была возможность реализовывать преимущества с их соответствующим объединением.
Дальнейшие признаки, эффекты и преимущества данного изобретения разъясняются при помощи приложенного чертежа и последующего описания, в которых компоненты соответствующей изобретению системы крепления рельса изображены и описаны в качестве примера.
При этом компоненты, которые на отдельных фигурах по существу совпадают, по меньшей мере, относительно своего назначения, могут быть обозначены одинаковыми ссылочными позициями, причем компоненты не должны быть снабжены ссылочными позициями и разъяснены на всех фигурах.
На чертеже показаны:
фиг. 1А - схематично вид сверху имеющего в поперечном сечении переменное распределение упругости единственного упругого элемента промежуточного слоя системы крепления рельса;
фиг. 1Б - схематично вид поперечного сечения единственного упругого элемента промежуточного слоя с фиг. 1А по линии А-А разреза;
фиг. 1В - схематично вид сверху в перспективе единственного упругого элемента промежуточного слоя с фиг. 1А и 1Б;
фиг. 1Г - схематично вид снизу в перспективе единственного упругого элемента промежуточного слоя с фиг. 1А, 1Б и 1В;
фиг. 2А - схематично вид сверху в перспективе имеющего трапецеидальную часть твердого элемента-трапеции промежуточного слоя системы крепления рельса;
фиг. 2Б - схематично вид сверху твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 2А;
фиг. 2В - схематично вид сбоку на длинную сторону твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 2А и 2Б;
фиг. 2Г - схематично вид сбоку на короткую сторону твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 2А, 2Б и 2В;
фиг. 3А - схематично вид сверху в перспективе альтернативного, имеющего трапецеидальную часть твердого элемента-трапеции промежуточного слоя системы крепления рельса;
фиг. 3Б - схематично вид сверху альтернативного твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 3А;
фиг. 3В - схематично вид сбоку на длинную сторону альтернативного твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 3А и 3Б;
фиг. 4А - схематично вид сверху в перспективе дальнейшего, альтернативного, имеющего полую трапецеидальную часть твердого элемента-трапеции промежуточного слоя системы крепления рельса;
фиг. 4Б - схематично вид продольного сечения дальнейшего альтернативного твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 4А;
фиг. 4В - схематично подробный вид поперечного сечения полой трапецеидальной части дальнейшего альтернативного твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 4А и 4Б;
фиг. 4Г - схематично подробный вид продольного сечения полой трапецеидальной части дальнейшего альтернативного твердого элемента-трапеции промежуточного слоя с фиг. 4А, 4Б и 4В;
фиг. 5А - схематично вид снизу угловой направляющей пластины системы крепления рельса, имеющей, по меньшей мере, на двух концах пластины соответственно два выреза материала для приема выступающих зубчатых элементов;
фиг. 5Б - схематично вид сбоку на длинную сторону угловой направляющей пластины с фиг. 5А;
фиг. 5В - схематично вид сверху угловой направляющей пластины с фиг. 5А и 5Б;
фиг. 5Г - схематично вид сбоку на короткую сторону угловой направляющей пластины с фиг. 5А, 5Б и 5В; и
фиг. 6 - схематично вид примерной системы крепления рельса.
Показанный на фиг. с 1А по 1Г первый возможный упругий элемент 1 промежуточного слоя может быть единственным упругим элементом 1 промежуточного слоя промежуточной конструкции 2 показанной в качестве примера системы S крепления рельса (см. фиг. 6) для закрепления рельсового элемента 3 на бетонном шпальном элементе 4 безбалластного пути 5 железнодорожного плотна (непоказанного), причем единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя, если смотреть по его поперечному сечению 6 (см. также фиг. 1Б), как в продольном направлении 7А своего продольного распространения 8, так и в поперечном направлении 7B поперек к своему продольному распространению 8 (поперечное распространение) имеет переменное распределение упругости.
Этот единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя прилегает непосредственно к подошве 9 рельсового элемента 3 и тем самым к нижней стороне 10 рельсового элемента 3 (см. также фиг. 6).
Единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя имеет две разные области упругости, а именно выполненную более упругой круглую внутреннюю область 15 упругости и выполненную менее упругой наружную область 16 упругости, причем эта выполненная более упругой внутренняя область 15 упругости при соответствующем исполнении единственного упругого элемента 1 промежуточного слоя может быть также выполнена альтернативно эллиптической или овальной.
Выполненная более упругой круглая внутренняя область 15 упругости распространяется концентрически вокруг центральной точки 17 единственного упругого элемента 1 промежуточного слоя, и на единственном упругом элементе 1 промежуточного слоя она полностью отстоит от проходящих по периметру сторон или краев 18, 19, 20 и 21 единственного упругого элемента 1 промежуточного слоя.
Как в частности можно хорошо увидеть на изображениях согласно фиг. 1А и 1В, выполненная менее упругой наружная область 16 упругости полностью окружает выполненную более упругой круглую внутреннюю область 15 упругости.
Выполненная более упругой круглая внутренняя область 15 упругости имеет диаметр D в 80 мм.
При этом выполненная более упругой круглая внутренняя область 15 упругости имеет до всех краев с 18 по 21 минимальное расстояние в 20 мм, для того чтобы в течение длительного времени обеспечивать достаточную устойчивость единственного упругого элемента 1 промежуточного слоя в целом.
Единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя в выполненной более упругой круглой внутренней области 15 упругости выполнен более тонким, чем в выполненной менее упругой наружной области 16 упругости, вследствие чего, по меньшей мере, в этом примере осуществления переменное в поперечном сечении 6 распределение упругости может создаваться и настраиваться просто с конструктивной точки зрения.
Единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя в выполненной более упругой круглой внутренней области 15 упругости имеет толщину d лишь в 5,5 мм, в то время как в выполненной менее упругой наружной области 16 упругости он имеет толщину или высоту h в 10 мм.
Кроме того, единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя в этом примере осуществления имеет тело 22 из этилен-пропилен-диен-модифицированного каучука или кратко ЭПДМ.
Единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя имеет статический коэффициент упругости в 35 кН/мм, динамический коэффициент упругости < 45 кН/мм и таким образом коэффициент повышения жесткости < 1,3 относительно соотношения между динамическим коэффициентом упругости и статическим коэффициентом упругости.
Кроме того, единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя на своих краях 18 и 20 длинных сторон имеет соответственно вытянутый вырез 23 и соответственно 24 материала, которые распространяются своей длиной (отдельно не снабжена ссылочной позицией) в направлении 7 продольного распространения 8 единственного упругого элемента 1 промежуточного слоя.
Благодаря этим вытянутым вырезам 23 или 24 материала единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя на своих краях 18 и 20 длинных сторон имеет соответственно два выступающих зубчатых элемента 25 и 26 и соответственно 27 и 28, вследствие чего единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя на своих краях 18 и 20 длинных сторон может наиболее хорошо сцепляться с геометрическим замыканием с дальнейшим компонентом системы S крепления рельса, как например с угловой направляющей пластиной 90 (см. в частности фиг. с 5А по 5Г) системы S крепления рельса, для того чтобы улучшать например силовой поток в пределах системы S крепления рельса. Для этого выступающие зубчатые элементы 25 и 26 и соответственно 27 и 28 выступают за соответствующие вырезы 23 или 24 материала.
Единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя со своим переменным в поперечном сечении 6 распределением упругости сконструирован в данном случае чрезвычайно просто вследствие того, что выполненная более упругой круглая внутренняя область 15 упругости создана посредством соответственно большого, круглого, выбранного по центру в единственном упругом элементе 1 промежуточного слоя выреза 30 материала. Этот круглый вырез 30 материала выбран концентрически вокруг центральной точки 17 единственного упругого элемента 1 промежуточного слоя.
В то время как единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя на своей верхней стороне 31 имеет этот круглый вырез 30 материала, на своей нижней стороне 32 он абсолютно плоский.
Вследствие того, что единственный упругий элемент 1 промежуточного слоя благодаря круглому вырезу 30 материала в выполненной более упругой круглой внутренней области 15 упругости выполнен лишь примерно наполовину настолько тонким, как в выполненной менее упругой наружной области 16 упругости, переменное распределение упругости единственного упругого элемента 1 промежуточного слоя изменяется в направлении 7 продольного распространения 8 не непрерывно, а с резким перепадом на краю 33 круглого выреза 30 материала.
Посредством круглого выреза 30 материала создана не только выполненная более упругой круглая внутренняя область 15 упругости, но и выполненная менее упругой наружная область 16 упругости.
Показанный на фиг. с 2А по 2Г первый возможный твердый элемент-трапеция 40 промежуточного слоя наряду с единственным упругим элементом 1 промежуточного слоя может быть единственным дальнейшем компонентом промежуточной конструкции 2 показанной в качестве примера на фиг. 6 системы S крепления рельса для закрепления рельсового элемента 3 на бетонном шпальном элементе 4 безбалластного пути 5.
Твердый элемент-трапеция 40 промежуточного слоя отличается в частности трапецеидальной частью 41, которая выполнена в виде ответного элемента к имеющемуся на бетонном шпальном элементе 4 трапецеидальному желобку 42 (см. в качестве примера фиг. 6) и может вставляться в этот трапецеидальный желобок 42. Вследствие этого при помощи твердого элемента-трапеции 40 промежуточного слоя действующие на рельсовый элемент 3 поперечные усилия могут непосредственно при помощи промежуточной конструкции 2 вводиться или отводиться в безбалластный путь 5 или в соответствующий бетонный шпальный элемент 4.
Твердый элемент-трапеция 40 промежуточного слоя расположен между единственным упругим элементом 1 промежуточного слоя и бетонным шпальным элементом 4 безбалластного пути 5, а именно таким образом под рельсовым элементом 3 (см. в качестве примера фиг. 6), что в частности трапецеидальная часть 41 может помещаться в находящийся под рельсовым элементом 3 трапецеидальный желобок 42. В этом отношении трапецеидальная часть 41 расположена под рельсовым элементом 3.
Твердый элемент-трапеция 40 промежуточного слоя вплоть до трапецеидальной части 41 выполнен плоским и на своих обоих краях 43 и 44 длинных сторон имеет соответственно вытянутый вырез 45 и соответственно 46 материала, причем вытянутые вырезы 45 и 46 материала распространяются в направлении 47 продольного распространения 48 твердого элемента-трапеции 40 промежуточного слоя.
Твердый элемент-трапеция 40 промежуточного слоя на обоих краях 43 и 44 длинных сторон имеет соответственно еще два выступающих зубчатых элемента 49 и 50 и соответственно 51 и 52, вследствие чего также твердый элемент-трапеция 40 промежуточного слоя на своих краях 43 и 44 длинных сторон может сцепляться с наиболее плотным геометрическим замыканием с дальнейшим компонентом системы S крепления рельса, как например с угловой направляющей пластиной 90 (см. в частности фиг. с 5А по 5Г) системы S крепления рельса, для того чтобы например улучшать силовой поток внутри системы S крепления рельса. Для этого выступающие зубчатые элементы 49 и 50 и соответственно 51 и 52 выступают за соответствующий вырезу 45 или 46 материала.
Трапецеидальная часть 41 распространяется в своем продольном распространении 54 трапецеидальной части от первого края 55 короткой стороны до второго края 56 короткой стороны твердого элемента-трапеции 40 промежуточного слоя и тем самым также в направлении 47 продольного распространения 48 твердого элемента-трапеции 40 промежуточного слоя, причем трапецеидальная часть 41 размещена на твердом элементе-трапеции 40 промежуточного слоя эксцентрично, что в частности можно хорошо увидеть согласно изображению с фиг. 2Б.
Трапецеидальная часть 41 в этом примере осуществления состоит из множества расположенных относительно продольного распространения 54 трапецеидальной части в поперечном направлении элементов 57 поперечных ребер (снабжены ссылочной позицией лишь в качестве примера), которые на плоском, имеющем приблизительно 3 мм толщины основном теле 58 твердого элемента-трапеции 40 промежуточного слоя образуют трапецеидальное тело 59 трапецеидальной части 41.
Элементы 57 поперечных ребер расположены в ряд 60 и на расстоянии 61 в 3 мм друг от друга. При этом элементы 57 поперечных ребер имеют нижний участок 62 с толщиной приблизительно в 5 мм, при помощи которого они переходят в плоское основное тело 58 твердого элемента-трапеции 40 промежуточного слоя.
Исходя из этого имеющего приблизительно 5 мм толщины нижнего участка 62, элементы 57 поперечных ребер выступают в высоту в итоге приблизительно на 18 мм над плоским основным телом 58, причем на своей соответствующей вершине 63 они имеют еще толщину в 3 мм. Таким образом, сходясь друг к другу, расположенные рядом элементы 57 поперечных ребер образуют соответственно друг с другом угол 64 в 6°.
Элементы 57 поперечных ребер сходятся в виде конуса в имеющую приблизительно 10 мм ширины вершину 63, причем их обе соответствующие боковые поверхности 65 и 66 образуют друг с другом угол 67 исходного контура в 60°.
Показанный на фиг. с 3А по 3В альтернативный возможный твердый элемент-трапеция 140 промежуточного слоя наряду с единственным упругим элементом 1 промежуточного слоя равным образом может быть единственным дальнейшем компонентом промежуточной конструкции 2 показанной в качестве примера на фиг. 6 системы S крепления рельса для закрепления рельсового элемента 3 на бетонном шпальном элементе 4 безбалластного пути 5.
Альтернативный твердый элемент-трапеция 140 промежуточного слоя имеет трапецеидальную часть 141, которая выполнена в виде ответного элемента к имеющемуся на бетонном шпальном элементе 4 трапецеидальному желобку 42 (см. в качестве примера фиг. 6), так что также при помощи альтернативного твердого элемента-трапеции 140 промежуточного слоя действующие на рельсовый элемент 3 поперечные усилия могут непосредственно при помощи промежуточной конструкции 2 вводиться или отводиться в безбалластный путь 5 или в соответствующий бетонный шпальный элемент 4. Твердый элемент-трапеция 140 промежуточного слоя расположен между единственным упругим элементом 1 промежуточного слоя и бетонным шпальным элементом 4 безбалластного пути 5, а именно таким образом под рельсовым элементом 3 (см. в качестве примера фиг. 6), что в частности трапецеидальная часть 141 может помещаться в находящийся под рельсовым элементом 3 трапецеидальный желобок 42.
Альтернативный твердый элемент-трапеция 140 промежуточного слоя при помощи своего плоского основного тела 158 выполнен вплоть до трапецеидальной части 141 плоским и на своих обоих краях 143 и 144 длинных сторон имеет соответственно вытянутый вырез 145 и соответственно 146 материала, которые распространяются в направлении 147 продольного распространения 148 твердого элемента-трапеции 140 промежуточного слоя.
Альтернативный твердый элемент-трапеция 140 промежуточного слоя на обоих краях 143 и 144 длинных сторон имеет соответственно еще два выступающих зубчатых элемента 149 и 150 и соответственно 151 и 152. В данном случае выступающие зубчатые элементы 149 и 150 и соответственно 151 и 152 также выступают за соответствующий вырез 145 или 146 материала.
Трапецеидальная часть 141 распространяется в своем продольном распространении 154 трапецеидальной части от первого края 155 короткой стороны до второго края 156 короткой стороны альтернативного твердого элемента-трапеции 140 промежуточного слоя и тем самым также в направлении 147 продольного распространения 148 альтернативного твердого элемента-трапеции 140 промежуточного слоя.
Трапецеидальная часть 141 в этом альтернативном примере осуществления также состоит из множества расположенных относительно продольного распространения 154 трапецеидальной части в поперечном направлении элементов 157 поперечных ребер (снабжены ссылочной позицией лишь в качестве примера), которые на плоском основном теле 158 альтернативного твердого элемента-трапеции 140 промежуточного слоя образуют трапецеидальное тело 159.
Элементы 157 поперечных ребер расположены на расстоянии друг от друга в ряд 160, причем отдельные элементы 157 поперечных ребер дополнительно соединены друг с другом при помощи элемента 170 среднего ребра. Вследствие этого существенно повышается устойчивость трапецеидальной части 141.
Альтернативный твердый элемент-трапеция 140 промежуточного слоя с фиг. с 3А по 3В вплоть до элемента 170 среднего ребра выполнен идентичным показанному на фиг. с 2А по 2Г твердому элементу-трапеции 40 промежуточного слоя. В этом отношении также делается ссылка на соответствующее описание.
Показанный на фиг. с 4А по 4Г дальнейший возможный твердый элемент-трапеция 240 промежуточного слоя наряду с единственным упругим элементом 1 промежуточного слоя равным образом может быть единственным дальнейшем компонентом промежуточной конструкции 2 показанной в качестве примера на фиг. 6 системы S крепления рельса для закрепления рельсового элемента 3 на бетонном шпальном элементе 4 безбалластного пути 5.
Дальнейший твердый элемент-трапеция 240 промежуточного слоя вплоть до трапецеидальной части 241 является по существу идентичным описанным ранее твердым элементам-трапециям 40 (фиг. с 2А по 2Г) и 140 (фиг. с 3А по 3В) промежуточного слоя. В этом отношении далее детально описывается лишь выполненная по-другому трапецеидальная часть 241, а в отношении остальной конструкции дальнейшего твердого элемента-трапеции 240 промежуточного слоя делается ссылка на вышеизложенное описание, для того чтобы также избегать повторений.
Трапецеидальная часть 241 дальнейшего твердого элемента-трапеции 240 промежуточного слоя отличается полым телом 275, причем полое тело 275 имеет разделенное на две части пустое пространство 276, которое пространственно разделено придающей устойчивость внутренней поперечной стенкой 277. Благодаря полому телу 275 трапецеидальная часть 241 выполнена при помощи меньшего количества материала, и в соответствии с этим дальнейший твердый элемент-трапеция 240 промежуточного слоя выполнен в облегченном варианте. При этом обе полые камеры 278 и 279 разделенного на две части пустого пространства 276 выполнены коническими посредством утолщенных стенных областей 280 (снабжены ссылочной позицией лишь в качестве примера), так что, несмотря на полое тело 275, трапецеидальная часть 241 весьма устойчива.
Показанная на фиг. с 5А по 5Г первая возможная угловая направляющая пластина 90 показанной в качестве примера системы S крепления рельса (см. фиг. 6) для закрепления рельсового элемента 3 на бетонном шпальном элементе 4 безбалластного пути 5 железнодорожного плотна (непоказанного) имеет на конце 91 пластины два выреза 92 и 93 материала, в которые могут входить описанные выступающие зубчатые элементы 25, 26 или 27, 28 и 49, 50 или 51, 52 и 149, 150 или 151, 152, для того чтобы соответствующие компоненты промежуточной конструкции 2 сцеплять с наиболее плотным геометрическим замыканием друг с другом при помощи соответствующей угловой направляющей пластины 90.
При этом два выреза 92 и 93 материала расположены на длинной стороне 94 угловой направляющей пластины 90 и помимо этого на углах 95 и соответственно 96 длинной стороны 94, так что имеющие для этого соответственно ответную форму выступающие зубчатые элементы 25, 26 или 27, 28 и 49, 50 или 51, 52 и 149, 150 или 151, 152 могут с точным соответствием входить в зацепление с соответствующим вырезом 92 или 93 материала.
Угловая направляющая пластина 90 включает в себя трапецеидальный элемент 97 клина, при помощи которого она может входить в зацепление с дальнейшим трапецеидальным желобком 98 (см. фиг. 6) безбалластного пути 5.
Показанная на фиг. 6 в качестве примера система S крепления рельса имеет данную предпочтительную промежуточную конструкцию 2, которая состоит лишь из соответствующего изобретению единственного упругого элемента 101 промежуточного слоя и из соответствующего изобретению, включающего в себя трапецеидальную часть 341 твердого элемента-трапеции 340 промежуточного слоя (см. фиг. с 1 по 4).
Твердый элемент-трапеция 340 промежуточного слоя закреплен при помощи своей трапецеидальной части 341 в трапецеидальном желобке 42 бетонного шпального элемента 4, как было ранее подробно описано.
Сверх этого, этот единственный упругий элемент 101 промежуточного слоя и этот твердый элемент-трапеция 340 промежуточного слоя сцеплены с геометрическим замыканием друг с другом при помощи угловых направляющих пластин 190 описанным ранее образом (см. фиг. 5).
При этом как подошва 9 рельса, так и соответствующая угловая направляющая пластина 190 закреплены при помощи обычного упругого зажима 11 (снабжен ссылочной позицией лишь в качестве примера) относительно бетонного шпального элемента 4.
Для этого упругий зажим 11 (снабжен ссылочной позицией лишь в качестве примера) закреплен при помощи винта 13 (снабжен ссылочной позицией лишь в качестве примера), который при помощи внутренней и наружной резьбы известным образом ввинчен в установленный в бетонном шпальном элементе 4 дюбель 12 (снабжен ссылочной позицией лишь в качестве примера).
В этом месте следует однозначно указать на то, что признаки описанных выше или в пунктах формулы изобретения и/или на чертеже решений при необходимости могут также комбинироваться, для того чтобы была возможность достигать или реализовывать разъясненные признаки, эффекты и преимущества с их соответствующим объединением.
Подразумевается, что, говоря о разъясненных выше примерах осуществления, речь идет исключительно о первых вариантах осуществления. В этом отношении исполнение изобретения не ограничивается этими примерами осуществления.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 единственный упругий элемент промежуточного слоя
2 промежуточная конструкция
3 рельсовый элемент
4 бетонный шпальный элемент
5 безбалластный путь
6 поперечное сечение
7А продольное направление
7В поперечное направление
8 продольное распространение
9 подошва рельса
10 нижняя сторона
11 упругий зажим
12 дюбель
13 винт
15 выполненная более упругой внутренняя область упругости
16 выполненная менее упругой наружная область упругости
17 центральная точка
18 первый край длинной стороны
19 первый край короткой стороны
20 второй край длинной стороны
21 второй край короткой стороны
22 тело
23 первый вырез материала
24 второй вырез материала
25 первый выступающий зубчатый элемент
26 второй выступающий зубчатый элемент
27 третий выступающий зубчатый элемент
28 четвертый выступающий зубчатый элемент
30 круглый вырез материала
31 верхняя сторона
32 нижняя сторона
33 край
40 твердый элемент-трапеция промежуточного слоя
41 трапецеидальная часть
42 трапецеидальный желобок
43 первый край длинной стороны
44 второй край длинной стороны
45 первый вырез материала
46 второй вырез материала
47 направление
48 продольное распространение
49 первый выступающий зубчатый элемент
50 второй выступающий зубчатый элемент
51 третий выступающий зубчатый элемент
52 четвертый выступающий зубчатый элемент
54 продольное распространение трапецеидальной части
55 первый край короткой стороны
56 второй край короткой стороны
57 элементы поперечных ребер
58 плоское основное тело
59 трапецеидальное тело
60 ряд
61 расстояние
62 нижний участок
63 вершина
64 угол
65 первая боковая поверхность
66 вторая боковая поверхность
67 угол исходного контура
90 угловая направляющая пластина
91 конец пластины
92 первый вырез материала
93 второй вырез материала
94 длинная сторона
95 первый угол
96 второй угол
97 трапецеидальный элемент клина
98 дальнейший трапецеидальный желобок
101 единственный упругий элемент промежуточного слоя
140 альтернативный твердый элемент-трапеция промежуточного слоя
141 трапецеидальная часть
143 первый край длинной стороны
144 второй край длинной стороны
145 первый вырез материала
146 второй вырез материала
147 направление
148 продольное распространение
149 первый выступающий зубчатый элемент
150 второй выступающий зубчатый элемент
151 третий выступающий зубчатый элемент
152 четвертый выступающий зубчатый элемент
154 продольное распространение трапецеидальной части
155 первый край короткой стороны
156 второй край короткой стороны
157 элементы поперечных ребер
158 плоское основное тело
159 трапецеидальное тело
160 ряд
170 элемент среднего ребра
190 угловая направляющая пластина
240 дальнейший альтернативный твердый элемент-трапеция промежуточного слоя
241 трапецеидальная часть
275 полое тело
276 разделенное на две части пустое пространство
277 внутренняя поперечная стенка
278 первая полая камера
279 вторая полая камера
280 стенные области
340 элемент-трапеция промежуточного слоя
341 трапецеидальная часть
S система крепления рельса
D диаметр
d толщина
h высота