NL8100702A - Electrisch geisoleerde railstootverbinding. - Google Patents

Description

-1- 21765/CV/tl

Aanvrager : Benkler ASD AG te Villmergen Zwitserland.

Korte Aanduiding: Electrisch geïsoleerde railstootverbinding.

5

De uitvinding heeft betrekking op een electrisch geïsoleerde railstootverbinding met twee langgestrekte,electrisch isolerende,uit kunststof bestaande en op tegenover elkaar gelegen profielvlakken van naburige rails zich over de stootvoeg uitstrekkende verbindingsplaten en met instelbare mechanische bevestigingsinrichtingen,welke zich uitstrek-10 ken door in de verbindingsplaten en de ruggen van de rails aangebrachte boringen. v

Het doel van een dergelijke railstootverbinding is de electrisch isolerende verbinding van twee rails in de nabijheid van de stootaanslui-ting, waarbij de verbindingsplaten enerzijds bestand moeten zijn tegen 15 hoge mechanische belastingen en anderzijds een betrouwbare electrische isolering moeten waarborgen.

Bij de gegeven mechanische belastingen,die in het bijzonder ontstaan indien een trein over de railvoeg rijdt komen nog de inwerkingen van de temperatuur op de rails indien zich de lengtes van de rails daar- 20 door wijzigen; in de winter wordt bijvoorbeeld de railvoeg groter en 'in de zomer kleiner. Er moet daarbij steeds worden gezorgd,dat de verbindings-plaat zo vast met de raildelen verbonden is,dat de verbindingsplaat zich niet ten opzichte van de railoppervlak beweegt,maar de afstand van de instelbare mechanische bevestigingsinrichting,welke in het algemeen door 25 schroefbouten wordt gevormd,tot het gat in de verbindingsplaat indien de rails van elkaar af of naar elkaar toe bewegen.

Belangrijk is,dat door de aandrukkracht van de instelbare mechanische bevestigingsinrichting een zo hoge krachtsluiting wordt bereikt,dat de verbindingsplaat bijvoorbeeld in stand is een kracht van 80 ton over 3Ó te dragen. Het overdragen van deze belasting vindt slechts plaats met behulp van krachtsluiting.

Met de uitvinding wordt beoogd een electrisch isolerende railstootverbinding zodanig uit te voeren,dat de verbindingsplaat stand houdt tegen de optredende hoge mechanische belastingen,verder verhoudingsgewijs 35 goedkoop in de vervaardiging is en gemakkelijk en met weinig arbeidskosten te monteren is.

2 21765/CV/ti

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat de verbindingsplaat althans aan zijn tegen het profielvlak van de rail aanliggende vlakken met althans in hoofdzaak verticaal verlopende,een onderlinge afstand bezittende ribben is uitgerust.

5

Een belangrijk kenmerk van de onderhavige uitvinding is dus dat nu niet meer,zoals bekend bij de stand van de techniek,slechts enkele delen van de verbindingsplaat voor het overdragen van de kracht tussen de verbindingsplaat en het profielvlak van dé rail aangetrokken worden,maar dat de verbindingsplaat over zijn gehele lengte krachtsluitend en daar-10 mede krachtoverbrengend tegen de profielvlakken van de rail aanligt.

Indien men bijvoorbeeld uitgaat van een plaat van 920 mm dan lig-'gen 460 mm van deze verbindingsplaat aan de ene zijde van de railvoeg en de andere 460 mm van deze verbindingsplaat op de andere zijde van de railvoeg. De totale lengte van de verbindingsplaat werkt dan kracht overbrengen<* 15 via de althans in hoofdzaak verticaaL verlopende,eên onderlinge afstand bezittende ribben.

De ribben verlopen dus met hun langsas (lengteuitstrekking)· in verticale richting ten opzichte van het hoofdtrekvlak,dat bij de verbindingsplaat in de lengterichting van de verbindingsplaat is uitgericht. De 20 ribben werken zodoende als "weerhaken”,welke zich vasthaken aan de daaraan toegevoegde profielvlakken van de rails.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van onderhavige uitvinding is er zcrg voor gedragen,dat de tegen de profielvlakken van de rails aanliggende vlakken van de ribben zijn uitgevoerd als wigvlakken,die met betrek-25 king tot een in de lengterichting van de verbindingsplaat werkende kracht geneigd zijn. Indien de oppervlakken van de ribben als wigvlakken zijn uitgevoerd liggen deze wigvlakken ook slechts in de zin van een lijnaanraking, dat wil zeggen dus met de punten van de wiggen in doorsnede gezien tegen de desbetreffende profielvlalken van de rail aan.

50 Hierbij is het van belang,dat de verbindingsplaat zelf,in het bij- znnder echter de ribben, zijn vervaardigd uit een kunststof met een hoog terugstelvermogen,goede omgieteigenschappen, hoge bestendi^ieid tegen koude,goede bestendigheid tegen warmte en een lang standtijdgedrag .Een dergelijke kunststof is in een voorkeursuitvoeringsvorm een polylaurin-^ lactam waarvan de aard en samenstelling geopenbaard is in de Duitse octrooiaanvrage 2.507.549.

-3- 21765/CV/tl

Hierdoor wordt namelijk bereikt,dat de tegen de profielvlakken van de rails aanliggende wigvlakken bij het aantrekken van de mechanische bevestigingsinrichting kraagvormend in de spleet tussen wigvlakken en profielvlakken bij een in de lengterichting werkende verschuivings-kracht op de verbindingsplaat worden getrokken.

Door het aantrekken van de mechanische bevestigingsinrichting,die niet slechts uit ten opzichte van elkaar met behulp van moeren te spannen schroefbouten moet bestaan,worden dus de ribben met hun wigvlakken in de zin van een samendrukken vervormd. Hierdoor worden de tegen de profielvlakken van de rails aanligggende delen van de wigvlakken samengedrukt en vormen een kraag. De helling van de wigvlakken met betrekking tot de hoofdtrekrichting op de verbindingsplaat is nu zo uitgevoerd,dat de kraag steeds de "voorste" zijde van de wigvlakken vormt. Indien nu een verschuivingskracht op de rail werkt richt de kraag zich op,aangezien de kraag door wrijving door het profielvlak van de rail wordt meegenomen en in de spleet tussen het wigvlak van de rib en het profielvlak ingetrokken wordt.

Het is dus bijzonder belangrijk,dat zich de krachtsluiting tussen de profielvhkken van de rails en de daaraan toegevoegde ribben van de verbindingsplaten dan verhoogt,indien een kracht in de richting van het hoofdtrekvlak op de verbindingsplaat werkt. Op deze wijze vindt als het ware een automatische versteviging en vasthaking van de ribben op de profielrail bij het inwerken van een las op de rail in de richting van het hoofdtrekvlak plaats.

Om hier nog een verdere verbetering mogelijk te maken is er zorg voor gedragen,dat in de kunststof van de verbindingsplaat tegen afschuren bestendige of molide korrelpunten gesuspendeerd zijn,waarvan de hardheid groter is dan de hardheid van de rail. Tijdens resp.voor het gieten van de verbindingsplaten uit de bovengenoemde kunststof worden dus in de vloeibare kunststofmassa tegen afschuiven bestenige of molide korrelpunten ingebracht,welke gelijkmatig in de kunststofsmelt verdeeld worden. Hierdoor wordt het vastha'akeffect van de ribben op de daaraan toegevoegde profielvlakken van de rails aanzienlijk verhoogd en verbeterd, terwijl een losraken van de ribben van de daaraan toegevoegde profielvlakken van de rail slechts door een materiaalvernieling,dat wil zeggen een afschuiving mogelijk is.

81 00 70 2 -4- 21765/CV/tl

Men heeft nu dus uit een oorspronkelijke krachtsluitende verbinding een vormsluitende verbinding gemaakt,waarbij in zekere mate zelfs van een materiaalsluiting kan worden gesproken aangezien de molide korrelpunten zich in het materiaal van de rail ingraven.

Door de toepassing van deze molide korrelpunten kunnen de punten van de ribben als schaarmessen gezien worden,welke zich bij het inwerken van en kracht in de richting van het hoofdtrekvlak van de rail opstellen en in het materiaal van de rail ingraven. Er vindt ook een automatisch naslijpeffect plaats,aangezien op grond van het hoge terugstelvermogen van de toegepaste kunststof eenmaal uit de kunststofverbinding uitge- door vallen korrelpunten j daaropvolgende nog m de kunststof ingebedde korrelpunten vervangen worden,aangezien de kunststof zich in aanzienlijke mate aan de profielvorm van de rail aanpast.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van een in bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de constructie volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont eenverticale doorsnede dooreen rail met aan weerszijden daarvan bevestigde verbindingsplaten.

Fig. 2 toont een verbinding over een verbindingsplaat in een aanzicht in de richting van pijl II in fig.4.

Fig. 3 toont een achteraanzicht van de verbindingsplaat in een aanzicht in de richting van pijl III in fig.5.

Fig. 4 toont een doorsnede gezien volgens de lijn IV- IV in fig,2.

Fig. 5 toont een doorsnede volgens de lijn V- V in fig.2.

Fig. 6 toont een doorsnede volgens de lijn VI- VI in fig.5.

Fig. 7 toont schematisch op grotere schaal een doorsnede over een rib welke aanligt tegen een profielvlak van een rail in een met fig.6 overeenkomende wijze in onbelaste toestand.

Fig. 8 toont een met fig.7 overeenkomende afbeelding in belaste toestand.

In fig.1 is een rail 1 weergegeven ,welke een railkop 7 en een rail-voet 8 omvat. Tussen de railkop 7 en de railvoet 8 zijn profielvlakken 2 van de rail 1 gelegen. Op de profielvlakken grijpen de aan weerszijden van de rail aangebrachte vlakken van de verbindingsplaten 3 aan. De verbindingsplaten worden hierbij met behulp van schroefbouten 4,welke zich uitstrekken door in de rail en in de verbindingsplaten 3 aangebrachte

-5- 21765/CV/tl boringen 16,met behulp van schijven 5 en moeren 6 krachtsluitend gespannen.

Een belangrijk kenmerk is nu,dat de vlakken van de verbindingsplaten 3,die tegen de profielvlakken 2 van de rails aanliggen zijn uitgevoerd met op onderlinge afstand van elkaar gelegen ribben 9 (fig.2).

Verder is het van-belang,dat in het uit kunststof vervaardigde lichaam* 10 van de verbindingsplaat 3 een stalen deel 11 is ingebed,welk deel de in de fig.1, 4 en 5 afgeheelde vorm heeft. Hierbij is het van belaigdat het stalen deel 11 ook in de nabijheid van de doorgaande boring 16 (zie fig.1) met kunststof van het uit kunststof bestaande lichaam 10 is ommanteld om het isolerend effect van de verbindingsplaat te waarborgen.

De verbinding van de hierbovinTêunsfstof polylautin-Lactam is bijzonder gunstig gebleken voor het ommantelen van het stalen deel 11, aangezien deze kunststof uitstekende omgieteigenschappen bezit. Aan de achterzijde (zie fig.1, fig.3 en fig.4) is de verbindingsplaat 3 voorzien van een boring 17 met grotere diameter om de links in fig.1 afge-beelde schijf 5 verzonken aan te kunnen brengen.

Uit de fig.6, 7 en 8 blijkt,dat de tegen de profielvlakken 2 van de rail 1 aanliggende vlakken van de ribben 9 als wigvlakken zijn uitgevoerd. Hierbij is het van belang,dat de wigvlakken 18 met betrekking tot de rail-voeg ,welke in fig.6 met de lijn 19 is aangeduid,spiegelsymmetrisch zijn uitgevoerd,dat wil zeggen naar elkaar toe zijn gericht. De betekenis van deze maatregel zal duidelijk zijn uit de hieronder volgende uiteenzetting van de hand van de fig.7 en 8.

Fig.7 toont het aanliggen van de wigvlakken 18 tegen de profielvlakken 2 van de rail 1 in onbelaste toestand,dat wil zeggen indien de mechanische bevestigingsinrichting opgelost is of slechts een weinig is vastgetrokken. Hierdoor verkrijgen de wigvlakken 8 een lijnaanraking in het gebied van een'verhoudingsgewijs gering oppervlak tegen de profielvlakken 2 van de rail 1. Indien nu de mechanische bevestigingsinrichting wordt aangetrokken vermindert zich de afstand van het profielvlak 2 tot de bevestighgsplaat,zodat de tegen het profielvlak 2 aanliggende vlakken van de ribben 9 samengedrukt worden. Hierdoor ontstaat een kraag 14,welke zich "voor" de rib 9* (zie fig.8) vormt en welke bij het inwerken van een kracht in de richting van de pijl 12 (in de richting van het hoofdtrek-

-6- 21765/CV/tl vlak op de rail 2 ) in de richting van de pijl 15 in de spleet tussen het wigvlak van de rib 9' en het profielvlak 2 van de rail 1 wordt ingetrokken. Het aantrekken van de verbindingsplaten 3 van de rail 1 vindt hierbij in de richting van pijl 13 plaats.

5 Op grond van de spiegelsymmetrische opstelling van de wigvlakken 14 met betrekking tot de lijn 19 (railvoeg) is gewaarborgd,dat de kraag 14,welke zich bij het aantrekken van de mechanische bevestigingsinrichting in de richting van pijl 13 tegen de wigvlakken. 18 vormt,steeds in de spleet tussen het wigvlak 18 en het profielvlak 2 bij het inwerken van 10 de kracht in het hoofdtrekvlak (pijlrichting 12) wordt ingetrokken.

Hiermede werken de ribben 9 en 9' als met weerhaken overeenkomende organen,welke zich bij een toenemende belasting in de richting van de pijl 12 vervormen,zodat het uitgedrukte materiaal (kraag 14) tracht in de spleet tussen het profielvlak 2 van de rail 1 en het wigvlak 18 van 15 de rib 9 te geraken.

Doordat de hoogte van de rib 9 verhoudingsgewijs gering is gekozen ontstaat zo een bijzonder hoge verbindingskracht,welke slechts door vernielen van de gehele verbindingsplaat kan worden opgeheven.

De verbindingsplaat is echter zoals afgeheeld in fig.1, 4- 6, ver-20 sterkt met behulp van het stalen deel 11 dat in het uit kunststof bestaande lichaam 10 van de verbindingsplaat 3 is ingebed.

Dit ingebedde stalen deel 11 dient voor het opnemen van trekkrachten,die op de verbindingsplaat 3 inwerken. Het stalen deel wordt bijvoorbeeld toegepast met zes doorgaande boringen 16,17, die inwendig met 25 kunststof zijn ommanteld.

Door het aanbrengen van een tegen afschuiven bestendig metalen materiaal in korrelvorm in het uit kunststof bestaande lichaam 10 en in < het bijzonder in de ribben 9, waarbij het materiaal van deze korrelspit-zen aanzienlijk harder is dan het materiaal van de rail 1,wordt nog een 30 aanvullende vormsluiting tegen de profielvlakken 2 van de rails 1 bereikt.

Zoals hierboven vermeld kan men de punten van de ribben 9 als scheermessen beschouwen,waarvan het materiaal (molide korrelpunten) zich in het materiaal van de rail ingraaft.

De hierboven genoemde kunststof is voor de toepassing als verbin-35 dingsplaat in het bijzonder in verband met zijn terugstelvermogen,in verband met zijn uitstekende omgieteigenschappen voor metalen delen,in verband met zijn hoge bestendigheid tegen koude en zijn hoge bestendig i* 8 1 0 0 70 2 -7- 21765/CV/tl heid tegen warmte en in verband met zijn goede standtijdgedrag bijzonder geschikt. Ook het inbedden resp. suspenderen van korrelvormige metalen deeltjes in deze kunststof is bijzonder eenvoudig en gunstig te bereiken.

81 00 70 2

Claims (9)

1. Electrisch isolerende railstootverbinding met twee langgestrekte, electrisch isolerende, uit kunststof bestaande en aan tegenover elkaar liggende profielvlakken -van naburige rails en over de stootvoe? verlopende verbindingsplaten en met instelbare mechanische bevestigings-inrichtingen,welke zich uitstrekken door in de verbindingsplaten en de railruggen aangebrachte boringen,met het kenmerk,dat de verbindingsplaten (3) althans aan hun tegen de profielvlakken (2) van de rail (1) aanliggende vlakken zijn voorzien van althans in hoofdzaak verticaal verlopende en een onderlinge afstand bezittende ribben (9).

2. Railstootverbinding volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat de tegen de profielvlakken (2) van de rails (1) aanliggende vlakken van de ribben (8) zijn uitgevoerd als wigvlakken (18),die met betrekking tot een in de lèngtarichting van de verbindingsplaat (3) werkende kracht ( pijl 12 ) hellend zijn (7, 8).

3. Railstootverbinding volgens conclusie 2,met het kenmerk,dat de wigvlakken (18) van de ribben (9) met betrekking tot de railvoeg (19) spie-gelsymmetrisch hellend en naar elkaar gericht zijn (fig.6).

4. Railstootverbinding volgens conclusie l,met het kenmerk,dat de ver-bindingsplaat (3) ,in het bijzonder de ribben (9) uit een kunststof met een hoog terugstelvermogen,goede omgieteigenschappen,hoge bestendigheid tegen koude,goede bestendigheid tegen warmte en een lang tijdstandgedrag bestaat.

5. Railstootverbinding volgens conclusie 4,met het kenmerk,dat de kunststof bij/boorkeur een polylaurin- lactam is.

6. Railstootverbinding volgens conclusie 4of 5, met het kenmerk,dat in de kunststof van de verbindingsplaat tegen afschuiving bestendige of molide korrelpunten gesuspendeerd zijn,waarvan de hardheid groter is dan de hardheid van de rail (1).

7. Railstootverbinding volgens een der conclusies 1- 6,met het kenmerk, dat in het uit kunststof bestaande lichaam (12) van de verbindingsplaat (3) een stalen deel (11) voor het opnemen van de trek- en drukkrachten is ingebed.

8. Railstootverbinding volgens conclusie 7, met het kenmerk,dat in het deel (11) aangebrachte doorgaande boringen zijn bekleed met de kunststof van het uit kunststof bestaande lichaam (10) (fig.4).

9. Railstootverbinding volgens een der voorgaande conclusies,met het 8 ί 0 0 70 2 -9- 21765/CV/tl kenmerkjdat de tegen de profielvlakken (2) van de rails (1) aanliggende wigvlakken (18) bij het aantrekken van de mechanische bevestigingsinrichting (bouten 4) kraagvormend (kraag 19) in de spleten tussen de wigvlakken (18) en de profielvlakken (2) bij een in de lengterichting werkende 5 verschuivingskracht (pijlrichting 12) op de verbindingsplaat (3) worden getrokken. 8 1 00 70 2