SK920085A3 - Spiral member for securing a rail fastener - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zaistenia koľajnicových upevňovadiel, hlavne skrutkových vrtúľ v pražcoch, zvyšujúceho osovú silu na vytiahnutie skrutkovej vrtule z materiálu pražca, predovšetkým dreva pražca, ktoré sčasti alebo celkom stratilo odpor proti vytiahnutiu skrutkovej vrtule stratou súdržnosti vlákien dreva, znížením merného zaťaženia medzi závitmi skrutky vrtule a protizávitmi vyrezanými v dreve pražca.

Doterajší stav techniky

Drevené pražce majú, ako je známe, na sebe upevnené koľajnice pomocou stoličiek upevnených na pražcoch vrtuľami, ktoré sú v poc state skrutky opatrené závitmi, zaskrutkovanými do vopred vyvŕtaných otvorov menšieho priemeru v pražcoch. Pražce sú uložené na štrkovom koľajovom lôžku a pri prejazde vlakov s meniacou sa hmotnosťou a dĺžkou, idúcich rôznymi rýchlosťami, kolíše zaťaženie v širokých medziach a v priebehu času spôsobí posunutie a vytesnenie zo štrkového lôžka. Nie je známe, či je toto príčinou, prípadne jedinou príčinou uvoľňovania vrtúľ, avšak skutočnosťou zostáva, že v priebehu času vrtule z pražcov vyliezajú. Toto uvoľňovanie vrtule možno posudzovať ako ich vyskrutkovávanie. Z pozorovaní a skúšok, ktoré boli vykonané, sa však autori nedomnievajú, že sa tak deje, ale že pravdepodobne závity na drieku vrtule preskakujú závitové drážky v dreve pražca. Nech je to akokoľvek, nie je podstata vynálezu a ním riešený problém závislý od správnosti tejto teórie.

Vynález si kladie za úlohu znížiť náchylnosť skrutkových koľajnicových upevňovadiel, napríklad vrtúľ, k uvoľňovaniu zo železničných pražcov prejazdmi vlakov v priebehu času.

Podstata vynálezu

Uvedený cieľ je dosiahnutý skrutkovnicovou vložkou na zaistenie koľajnicového upevňovadla v prijímacom materiáli, hlavr.a skrutkovej vrtule v drevenom pražci, zvyšujúcou osovú silu pre vytiahnutie skrutkovej vrtule z materiálu pražca, predovšetkým dreva pražca, ktoré sčasti alebo celkom stratilo odpor proti vytiahnutiu skrutkovej vrtule stratou súdržnosti vlákien dreva, znížením merného zaťaženia medzi závitmi skrutky vrtule a protizávitmi vyrezanými v dreve pražca, ktorej podstatou je, že je tvorená tyčou v podstate trojuholníkového prierezu z kujného materiálu, ako je hliník alebo hliníková zliatina, so zákiadňou a bočnými stenami vymedzujúcimi rezné ostrie, špirálovité vinutou okolo osi a tvoriacej skrutkovnicový útvar majúci stúpanie závitu prispôsobené stúpaniu závitu skrutkovej vrtule tak, že závity skrutkovnicovej vložky zapadajú medzi priľahlé závity skrutkovej vrtule, pričom jedna koncová časť uvedeného skrutkovnicového útvaru je zahnutá smerom k osi vinutia ako radiálne zaťahovacie rameno pre poháňanie zavádzacím nástrojom a ďalej zahnutá v tejto osi ako vodiaci kolík skrutkovnicovej vložky, ohnutý späť od konca skrutkovnicového útvaru do vnútornej dutiny vymedzovanej skrutkovnicovým vinutím.

Skrutkovnicová vložka má prierez taký, že zapadá medzi priľahlé závity vrtule, pričom veľkosť prierezu závitu v smere kolmom na pozdĺžnu os skrutkovnicového člena (ďalej označovaná ako radiálna hĺbka profilu závitu) je s výhodou väčšia ako je výška profilu závitu vrtule, ku ktorému je priradená. Skrutkovnicová vložka sa zavádza do závitovanej diery v pražci jej osou po dĺžke tejto diery a má aspoň v tomto štádiu vnútorný priemer menší ako je priemer päty vrtule.

Prednosť vynálezu spočíva v tom, že skrutkovnicová vložka je vytvorená z materiálu, ktorý je mäkší ako je vrtuľa, ale je tvrdší ako je drevo pražca, takže sa môže skrúcať a deformovať a tesne doliehať k opotrebovanému závitu v železničnom pražci. Toto je veľká výhoda, pretože miera opotrebovania sa môže značne odlišovať od jedného starého pražca k druhému. Γ ri použití sa špirálovo vinutá skrutkovnicová vložka zarezáva do dreva pražca. Vložka je vtláčaná medzi staré závity v pražci, keď je vrtuľa znova zaskrutkovaná do diery obsahujúcej skrutkovnicovú vložku. Závity skrutkovnicovej vložky sa zachytávajú do dreva medzi starými závitmi. Tým sa dosiahne pozoruhodne zvýšená pevnosť proti vytrhnutiu pri použití jednoduchých prostriedkov.

Problémy spojené s relatívnou mäkkosťou materiálu skrutkovnicovej vložky pri jej vtláčaní do závitovanej diery sú pritom prekonané tým, že vložka je na konci opatrená vodiacim kolíkom uspôsobeným na spolupôsobenie so zodpovedajúcim tvarom nástroja na zavádzanie skrutkovnicovej vložky pcJľa vynálezu, ktorého geometria zodpovedá používaným skrutkovým vrtuliam. Vodiaci kolík je tak držaný v nástroji a skrutkovnicová vložka tak môže byť vháňaná do dreva, pričom po jej zaskrutkovaní môže byť nástroj vzhľadom k jeho radiálnemu vybraniu ľahko zasa vytiahnutý. Tvarovanie nástroja s medzizávitovými drážkami tak môže pri praktickom použití skrutkovnicovej vložky podľa vynálezu výhodne napomáhať dobrému vedeniu skrutkovnicovej vložky a udržiavaniu stáleho stúpania ich závitov. Tieto drážky súčasne bránia vytiahnutiu nástroja iba osovým ťahom, ale umožňujú jeho vyskrutkovanie opačným smerom.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázjrňuje:

obr. 1 rez pražcom s časťou vrtule opatrenej skrutkovnicovou vložkou podľa vynálezu, sčasti v axiálnom reze vrtuľou s ovinutou vložkou a sčasti v nárysnom pohľade na skrutkovnicovú vložku, obr. 2A nárysný pohľad na zavádzači nástroj skrutkovnicovej vložky podľa vynálezu, obr. 2B nárysný pohľad na dolný koniec nástroja z obr. 2A v pohľade z druhej strany, obr. 2C čelný pohľad na dolný koniec nástroja zospodu, obr. 3 axiálny rez, sčasti v pohľade, dierou v pražci so skrutkovnicovou vložkou, zatláčanou do dreva pražca nástrojom z obr. 2A, obr. 4 čelný pohľad na dolný koniec zostavy z obr. ukazujúci vzájomné zasunutie nástroja a skrutkovnicovej vložky podľa vynálezu, obr. 5A schematické znázornenie skrutkovnicovej vložky, kde ľavá strana je v axiálnom reze a pravá strana v pohľade, obr. 5B pohľad dole na skrutkovnicovú vložku z obr. 5A v smere osi od jej horného konca, z ktorého je zrejmý dolný koniec zahnutý späť k osi, obr. 5C podrobnosť priečneho rezu skrutkovnicovou vložkou, ukazujúci výhodné vyhotovenie jej profilu, obr. 5D podrobnosť, v inej zväčšenej mierke, výhodného profilu skrutkovnicovej vložky z obr. 5C a jej dosadacie plochy na driek vrtule, a obr. 6 schematický axiálny rez dierou v pražci pre vrtuľu, so znázornením vrtule celkom znovu zavedenej do diery v pohľade a skrutkovnicovou vložkou podľa vynálezu v reze.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornený zvislý osový rez koľajnicovým upevňovadlom - vrtuľou 20 v pravej polovici obrázku, rozdeleného podľa osi 21 na časť v reze a časť v pohľade. Päta 22 závitovanej vrtule je v danom prípade kužeľová so zužovaním od hora dole, čo je vyznačené naklonením povrchovej priamky 23 základného telesa vrtule k osi 21.. Toto naklonenie alebo kužeľovitosť je v typickom prípade 1 mm na 102 mm dĺžky závitom opatreného drieku vrtule 20. Päta 22 nesie jednochodý skrutkový závit 26, ktorý je v styku s drevom pražca. Závit 26 má hornú plochu 27 zvierajúcu s pozdĺžnou osou 21 vrtule 20 uhol A približne 70° a dolnú plochu 28 zvierajúcu s tou istou osou 21 vrtule 20 uhol B približne 30°.

Závit 26 vyčnieva do vzdialenosti 29 (radiálna hĺbka závitu) od pätovej priamky 23 asi 3,1 mm alebo v širších medziach 2,5 až 3,5 mm. Rozmery vrtúľ 20 používaných v iných krajinách sa odlišujú od rozmerov používaných vo Veľkej Británii, avšak rádovo sú približne rovnaké. Skrutkovnicová vložka 140 je upravená pre iné krajiny tak, aby mala tie isté alebo podobné rozmery.

Ak je vrtuľa 20 zaskrutkovávaná prvýkrát do dreva 35 pražca, drevo 35 priľahne tesne k povrchu päty a závitom vrtule. Stav, ktorý' nastane po čase prevádzkového užívania, je schematicky znázornený na pravej strane obr. 1. Povrch časti 36 dreva 35, ktorý sa prv, t.j. pred prevádzkovým použ'^ím, dotýkal tesne päty závitu vrtule alebo ležal tesne u nej, sa od nej odtiahol späť a plocha dreva 35 v styku s hornou plochou 27 závitu sa veľmi podstatne zmenšila.

Presný dôvod, prečo sa drevo 35 pražca takto zmršťuje, nie je známy, je ale možné, že je odpudzované od päty 22 závitu vrtule 20 samotným závitom pri uvoľňovacom procese. Rovnako tu môže pôsobiť korózia alebo hnitie dreva zapríčinené vodou medzi drevom 35 pražca a kovovým telesom vrtule 20. Autori zistili skúškami, že i keď je možné vrtuľu 20 zaskrutkovať tak tesne, ako to bolo pôvodne, takže by sa z toho dalo usudzovať na dodatočné zovretie, odpor zostavy proti vytiahnutiu vrtule 20 z dreva 35 sa v skutočnosti veľmi podstatne znížil, často až na iba 25 % pôvodnej hodnoty. Priamy ťah však samozrejme nezodpovedá silám, vyskytujúcim sa medzi vrtuľou 20 a drevom 35 pražca v prevádzke, avšak táto zmena je prekvapujúca, keď sa zdá, že vrtuľa 20 je do pražca tesne a pevne upnutá.

Britská vrtuľa 20 je 19 cm dlhá (hoci niektoré sú dlhšie, napríklad 20,3 cm pre zvláštne účely) a oblasť opatrená závitom sa kužeľovo rozbieha z 22,4 mm u dolného konca na 24,1 mm, kde prechádza do drieku bez závitu obklopeného v prevádzkovej dĺžke asi 56 mm puzdrom z plastickej hmoty prechádzajúcej stoličkou 56 až k dolnej ploche kruhového nákružku 161 nahor zaobleného, ktorého dolná plocha vyvíja tlak na stoličku 56 cez puzdro 57 z plastickej hmoty. Vrtuľa 20 je zakončená pravouholníkovou hlavou 160.

Vrtuľa 20 je zvyčajne vytvorená z mäkkej ocele, prípadne pozinkovanej, kvôli zníženiu korózie v prevádzke. Stúpanie závitu je 13 mm. O uhloch bokov závitov a výške závitov bolo už pojednávané.

Ako je opäť zrejmé na obr. 1, kde je znázornené vyhotovenie skrutkovnicovej vložky 140 podľa vynálezu v reze v jeho pravej časti a v nárysnom pohľade v jeho ľavej časti, má skrutkovnicovo vinutá tyč skrutkovnicovej vložky 140 nekruhový prierez rovnostranného trojuholníka so stranami zodpovedajúcimi stenám 171., 172, 173 profilu závitu, ktorého jedna stena tvoriaca základňu 173, je v podstate rovnobežná s priamkou 145 naklonenou voči osi 21 vrtule 20 pod väčším uhlom ako s ňou zviera pätková priamka 23 spájajúca päty zubov vrtule 20. Základňa 173 priečneho prierezu skrutkovnicovej vložky 140, zodpovedajúca základni trojuholníka, tvorí vnútornú dosadaciu plochu. Základňa 173 dolieha na pätu 22 závitov vrtule 20 medzi susednými závitmi drieku vrtule 20 a ako je zrejmé z obr. 1, je rovnako dlhá, prípadne o niečo dlhšia, ako je dĺžka päty 22 v pozdĺžnom smere vrtule 20.

Vrchol priečneho trojuholníkového prierezu skrutkovnicovej vložky 140, odvrátený od osi skrutkovnicovej vložky, tvorí zároveň rezné ostrie 174 na zarezávanie skrutkového člena 140 do steny diery v dreve 35 pražca s cieľom vniknutia do doteraz nedotknutého dreva 35 radiálne mimo starého závitu, a tým vytvorenia zlepšeného zovretia. Radiálna hĺbka 175 profilu závitu skrutkovnicovej vložky 140 je u tohto vyhotovenia (kolmá vzdialenosť) od základne 173 k vrcholu

5,2 mm.

Dolný posledný závit skrutkovnicovej vložky 140 má pred zasunutím do diery v pražci vnútorný priemer 15 až 16 mm. Koncová časť posledného závitu vo forme vodiaceho kolíka 182 je zahnutá k osi 21 a späť nahor do skrutkovnice skrutkovnicovej vložky 140, ako je znázornené na obr. 5A, čím vytvára člen pre záber s nástrojom, neznázorneným na obr. 1, pričom skrutkovnicovú vložku 140 možno zaskrutkovať do diery v pražci, z ktorej bola stará vrtuľa 20 vytočená a odstránená. Na obr. 3 je pohľad na zavádzači nástroj skrutkového člena 140 v činnosti pri zavádzaní do pražca.

Opätovné zavedenie vrtule 20 je znázornené na obr. 1. Vrtuľa 20 je znázornená čiastočne znova zasunutá a s dolným koncom 60 približujúcim sa, ale ešte sa nedotýkajúcim posledného závitu skrutkovnicovej vložky 140. Iba časť vrtule 20 vpravo od osi 21__je znázornená za účelom zobrazenia tvaru závitu skrutkovnicovej vložky 140. Obr. 6, znázorňujúci vrtuľu 20, úplne zavedenú do skrutkovnicovej vložky 140 s trojuholníkovým priemerom ju tvoriacej tyče a do diery dreva 35 pražca s puzdrom 57 z plastickej hmoty, oddeľujúci n časť drieku vrtule 20 bez závitu od stoličky 56 a koniec hnacieho kolíka 182 skrutkovnicovej vložky 140 odtlačený k strane diery v pražci.

Päta 22 zatláča každý závit skrutkovnicovej vložky 140 do plytkej drážky 37 (obr. 3), ktorú prehlbuje a ukladá zabezpečovací prostriedok, t.j. skrutkovnicovú vložku 140, v dreve 35 pražca. Závity drieku vrtule 20 režú novú drážku 61 v časti 36 dreva 35 pražca medzi závitmi skrutkovnicovej vložky 140.

Obr. 6 znázorňuje skrutkovnicovú vložku 140 zavedenú do diery pražca a vrtuľu 20 celkom znova zaskrutkovanú. Hnací kolík 182 bol zatlačený smerom dole a k strane koncom drieku vrtule 20. Skrutkovnicová vložka 140 sa rovnako otáčala smerom dole v závitoch pražca a bola tlačená závitmi vrtule 20 smerom von. Ako je zrejmé z obr. 6, je teraz na nástroji sedem závitov namiesto ôsmich závitov znázornených na obr. 3 a obr. 5A pred zavedením. Horný závit 58 je teraz prázdny (pozri obr. 6/

Zistilo sa, že sila na vytiahnutie tejto zostavy celkom zavedenej do pražca je rádu 3 t u pražca z mäkkého dreva a 6 t u pražcov z tvrdého dreva, čo znamená, že táto sila je podstatne obnovená alebo takmer obnovená na hodnotu zodpovedajúcu pevnosti dreva okolo diery v pražci.

Skrutkovnicovú vložku 140 možno vyrábať napríklad vytláčaním žiadaného trojuholníkového profilu (ktorý má u prvého vyhotovenia steny 171, 172 a základňu 173 s dĺžkou 6 mm a radiálnu hĺbku 175 profilu závitu 5,2 mm) a jeho ďalším navinutím na trn žiadaného priemeru. Aby sa dosiahlo to, že základňa 173 profilu dosadne plocho na trn, je však zároveň nutné trojuholníkový profil skrúcať. Skrúcanie vytlačeného profilu pri vinutí okolo tmu mení priečny prierez v dôsledku pretiahnutia u vonkajšieho vrcholu zodpovedajúceho reznému ostriu hrany 174, radiálna hĺbka 175 profilu závitu sa po predĺžení trochu zmenší, napríklad o 5, až 10 alebo 15 %.

Trojuholníkový kovový drôt je 520 mm dlhý pred navíjaním na trn a vytvára sa z neho sedem závitov v smere pohybu hodinových ručičiek s vnútorným priemerom 25 mm a musí byť pri tom skrútený rovnako v smere pohybu hodinových ručičiek medzi svojimi koncami o 1 1/2 otáčky, t.j. 540°. Trn je kužeľový, takže skrutkovnicová vložka 140 sa rozširuje z vnútorného priemeru najspodnejšieho závitu 15 až 16 mm na vnútorný priemer najvrchnejšieho závitu 17 mm.

Vyššie popísaná skrutkovnicová vložka 140, vytvorená zo zliatiny hliníka HE9, bola skúšaná na pružné pretiahnutie. Dĺžkovo sa predĺžila o 44,5 mm, ak bola na hornom konci zovretá a držaná a k dolnému koncu bolo pripevnené závažie 54,5 kg a vrátila sa na dĺžku 140 mm (z pôvodnej dĺžky 114 mm merané od spodnej strany zvierky k spodnému okraju dolného konca) počas jednej sekundy po odľahčení, pričom zaťaženie uvedeným bremenom bolo udržiavané po dobu 10 min. Axiálna dĺžka skrutkovnicovej vložky 140 tak podstatne vzrástla.

Táto zliatina podľa DS 1474 No. 6063 TF má 0,2 % hodnotu namáhania zo 160 MPa, pevnosť v ťahu 185 MPa a predĺženie 7 %. Má toto zloženie:

0,2 až 0,6% Si, 0,35 % Fe, 0,1 % Cu, 0,1 % Mn, 0,45 až 0,9 % Mg, 0,1 % Cr, 0,1 % Zn, 0,1 % Ti a zvyšok tvorí hliník.

Ostatné zloženia hliníkových zliatin, pokladaných za vhodné pre daný účel, sú uvedené v tab. 1 vrátane ich fyzikálnych vlastností.

Tab. 1

Pevnosť v ťahu Pretiahnutie MPa % σ 0,2 %

MPa

Zliatina

HE9-6063 TB	70	130	14
HE30-6082 TB	120	190	14
HE30-5083 0	125	275	13
HE9-6063 TE	110	150	7

Za vhodné možno teda všeobecne pokladať materiály s pevnosťou v ťahu 130 až 275 MPa a pretiahnutím 7 až 14 %.

Kvôli porovnaniu bola skrutkovnicová vložka 140 vytvorená z drôtu z mäkkej ocele s priemerom 5 až 6 mm a dĺžky 100 mm a so stúpaním závitov medzi závitmi 13 mm, t.j. hodnotami blízkymi, ak nie rovnakými, ako je rozteč závitu vrtule, s ktorou má byť použitá.

Skrutkovnicový útvar vložky sa na rozdiel od bežnej špirálovitej pružiny kužeľovo zbieha pri použití od jej horného konca k jej dclnému koncu v miere podobnej kužeľovitosti vrtule, s ktorou bude použitá. Skrutkovnicová vložka má pružnú dĺžkovú prieťažnosť 6,4 mm za 1 sekundu, ak je jej horná časť držaná a k jej dolnému koncu bolo pripevnené závažie 54,5 kg a vracia sa na dĺžku 114 mm (z pôvodnej dĺžky 114 mm od dolnej plochy zvierky k jej dolnému koncu) v priebehu jednej sekundy po odľahčení, pričom zaťaženie bolo udržiavané po 10 minút Skrutkovnicová vložka sa teda nepredĺžila.

Takéto prostriedky vyrobené z ocele sú pomerne ťažké a pretože sú uvažované pre použitie bežným železničným robotníkom Lez potreby zvláštneho nástrojového vybavenia (okrem nástroja), môže hrať hmotnosť skrutkovnicových členov významnú úlohu, takže sa dáva prednosť ľahkým kovom. S prekvapením sa zistilo, že hliník sa ako ľahšie zaskrutkováva, tak i dáva silu potrebnú na vytiahnutie podobnú silám dosiahnutým vložkami z mäkkej ocele, keď sa použijú s kruhovým priečnym prierezom.

Pritom sa zistilo, že profily s reznou hranou majú menší sklon k štiepeniu dreva ako profily s kruhovým prierezom. Ďalej sa zistilo, že skrutkovnicová vložka 140 by mala byť vytvorená z materiálu dosť tvrdého, aby vnikol do dreva, nech by šlo napríklad o tvrdé drevo ako mahagón alebo mäkké drevo používané na pražce a pritom dosť mäkkého alebo kujného, aby sa prispôsobil závitom vrtule 20 bez toho, aby z nich vyskakoval.

Skrutkovnicová vložka 140 je zovretá medzi závitmi dr^! ?ku vrtule 20 a drevom 35 pražca, do ktorého je zatláčaná a aby sa prispôsobila závitom, zdá sa, že je potrebné, aby bola skutočne ťahaná v jednotlivých závitoch tak, ako je vrtuľou 20 zaskrutkovávaná. Skrutkovnicová vložka 140 sa zaskrutkováva do pražca asi 3/4 závitov pri zaskrutkovaní vrtule 20, avšak môže pritom tiež dôjsť k jeho čiastočnému dĺžkovému pretiahnutiu. Autorom nie je presne známe, čím k tomu dochádza, avšak zistilo sa, že pre použitie s vrtuľou 20 z mäkkej ocele a mäkkým alebo tvrdým drevom používaným na pražce vo Veľkej Británii je vyššie uvedená hliníková zliatina veľmi vhodná. Ako vhodné možno pritom rovnako predpokladať iné materiály majúce tvrdosť, ťažnosť, kujnosť alebo charakteristiky predĺženia podobné hodnotám hliníkových zliatin.

Obr. 2A až 5B znázorňujú podrobnejšie skrutkovnicovú vložku 140 a výhodný tvar zavádzacieho nástroja pre zavádzanie skrutkovnicovej vložky podľa vynálezu, pričom obr. 5C a 5D znázorňujú podrobnosti výhodného tvaru skrutkovnicovej vložky.

Na obrázkoch 2, 3, 4 je znázornený nástroj tvaru odsústruženej vrtule 20, ktorá má byť zabezpečená v opotrebovanej diere pražca pomocou skrutkovnicovej vložky 140 podľa vynálezu. Pravouholníková hlava 160 a kruhový nákružok 161 í b zostávajú bez zmeny, horná časť drieku 162 môže byť odsústružená za účelom mierneho zmenšenia jeho priemeru kvôli zaisteniu voľného priechodu stoličkou 56 a driek 163 v mieste jeho styku s prvým závitom je dostatočne odsústružený, aby sa zabránilo jeho zovretiu vo vnútri diery pražca.

Závity sú odsústružené do plôch 164, ktorých kužeľovitosť je väčšia ako kužeľovitosť vrtule 20, s ktorou má byť skrutkový člen 140 použitý, t.j. 13 až 17 mm, alebo 14 až 18 mm v porovnaní so 16 až 17 mm, pričom nižšia hodnota platí pre koniec skrutkovnice. Medzi plochami 164 je vymedzovaná obdĺžniková drážka 165. Axiálna dĺžka drážok je napríklad 6,3 až 7 mm, a je výhodná tak, aby po každej strane závitu skrutkovnicového člena 140 vznikla vôľa tak, že skrutkovnicový člen 140 je na nástroji pomerne voľný, napríklad axiálna dĺžka každej drážky je 101 % alebo 105 % až 120 % alebo 130 %, napríklad asi 115 % maximálnej axiálnej dĺžky (napríklad 5 mm) každého závitu skrutkovnicovej vložky 140. Hĺbka každej obdĺžnikovej drážky 165 je asi 2 mm.

Dolný koniec skrutkovnicovej vložky 140 je zahnutý k jeho pozdĺžnej osi 21 a ďalej nahor do polohy pozdĺž osi 21 asi o dĺžku jedného závitu, kvôli vytvoreniu hnacieho kolíka 182. Hnací kolík 182 leží naprieč asi 6 mm a dolná časť zavádzacieho nástroja má pozdĺžne axiálne vŕtanie 166, ktoré je tesné, avšak voľné pre axiálnu nahor zahnutú časť hnacieho kolika 182 skrutkovnicovej vložky 140, pričom toto vŕtanie môže mať priemer asi 7 mm (pozri obr. 4). Axiálne vŕtanie 166 je v axiálnom smere dlhšie ako dĺžka hnacieho kolíka 182. Dolný koniec zavádzacieho nástroja má radiálne vybiehajúcu radiálnu narážku 167 smerom od vŕtania 166 (obr. 2, 3 a 4). Táto radiálna narážka 167 zaberá za do vnútra zahnuté radiálne zaťahovacie rameno 201 skrutkovnicovej vložky 140 vedúcej k vodiacemu kolíku 182 a ako ukazuje obr. 4, je výhodne zaoblená kvôli zaisteniu, že kujný hnací kolík 182 skrutkovnicovej vložky 140 nebude prestrihnutý tvrdým kovom zavádzacieho nástroja.

Najkratšia dĺžka hnacieho kolíka 182 a axiálneho vŕtania 166, pri ktorej sa dosiahne zamýšľaná funkcia, nie je známa, ale vzájomný vzťah dĺžky a priemeru musí byť taký, aby sa vytvorilo dostatočné zovretie, ktoré by zabránilo radiálnej narážke 167 vytiahnutie hnacieho kolíka 182 z pozdĺžneho ax álneho vŕtania 166 prv, ako je skrutkovnicová vložka 140 plne zavedená do diery pražca s jeho horným koncom pod úrovňou horného povrchu pražca. Je tak zaistená v pražci. Keby k tomuto zaisteniu nedošlo, horný závit by sa zdvíhal a bolo by ťažké zaskrutkovať vrtuľu 20 do skrutkovnicovej vložky 140. Trenie horných závitov a zatlačenie ich konca do dreva pražca bráni vytočeniu skrutkovnicovej vložky 140 z diery pražca pri vytáčaní zavádzacieho nástroja.

Je potrebné si všimnúť to, že ak nedôjde k takémuto zovretiu, došlo by k vytiahnutiu koncovej časti hnacieho kolíka 182 z pozdĺžneho axiálneho vŕtania 166 nástroja a kujnosť použitých materiálov by dovolila, že by došlo k deformácii skrutkovnicovej vložky 140 kvôli jej prispôsobeniu drážke v zavádzačom nástroji, čím by prestal byť zaskrutkovávaný a zavádzači nástroj by sa iba otáčal v nehybnej skrutkovnicovej vložke 140 v diere pražca.

Obr. 5C znázorňuje podrobne a v priečnom reze výhodný tvar profilu skrutkovnicovej vložky 140. Priečny rez je v podstate rovnostranný trojuholník s vyčnievajúcim vrcholom tvoriacim rezné ostrie 174 a základňa 173 tvoriaca dosadaciu plochu. Výška alebo radiálna hĺbka 175 profilu závitu skrutkovnicovej vložky 140 je 6,1 mm, keď bola vytlačená pred zvíjaním na tŕne. Po skrútení sa zmrští na 5,7 mm.

Vrcholy základne 173 sú zrazené tak, že profil vytvorí šípový tvar súmerný okolo čiary spájajúcej vrchol zodpovedajúci reznému ostriu 174 profilu so stredom základne 173, takže vytlačený profil možno navíjať na trn v ľubovoľnom smere kvôli vytvoreniu skrutkovnicovej vložky 140. Profil je asymetrický okolo priamky prechádzajúcej stredom spojnice vrcholu zodpovedajúceho reznému ostriu 174 a stredu základne 173 a s ňou rovnobežnej. Skosenia 190, 191 sú také, že dĺžka dosadacej steny 173 je 4 mm, dĺžka každého skosenia, ktoré je priame, je 1,3 mm a šírka 192 profilu meraná na koncoch skosení 190, 191 je 5,5 mm. Tieto skosenia 190, 191 vymedzujú prítlačnú dosadaciu plochu základne 173 a pretože sú umiestnené súmerne, dovoľujú navíjanie vytlačeného drôtu v ľubovoľnom smere. Iba skosenie privrátené hnaciemu kolíku 182 má účinok pozdĺžnej dosadacej plochy pri použití skrutkovnicovej vložky 140, ako znázorňuje obr. 5D.

Súmernosť profilu nie je podstatná. Jediným podstatným význakom profilu je, že dolná plocha má zodpovedať uhlu hornej plochy skrutkového závitu na drieku vrtule 20.

Niektoré železničné linky používajú väčšie pražcové diery. Napríklad pre English Western Región by bola radiálna hĺbka profilu 175 závitu vo vytlačenom stave 7,4 mm, t. j. trojuholník je rovnostranný a pri skrúcaní by sa zmenšil na

6,9 mm. Rozmer základne 173, skosenie a príslušné uhly zostávajú rovnaké ako je popísané vo vzťahu k obr. 5C. U obmeny vyhotovenia je koniec hnacieho kolika 182 tenší a vyčnieva asi 5,7 mm naprieč tak, aby lícoval s vŕtaním 166, pozdĺžnym axiálnym, nástroja bez toho, aby bolo potrebné nástroj meniť.

Ako bolo uvedené vyššie, je vzdialenosť medzi vrcholmi susedných závitov vrtule 20 12,7 až 13 mm a výška závitu 3,1 mm. Dĺžka päty je v typickom prípade 4 mm a skrutkovnicová vložka 140 zapadá tesne medzi susediace závity, uhol dolného skosenia skrutkového člena je ten istý alebo skoro ten istý ako uhol boku horného závitu vrtule, takže dovoľuje tesné dosadnutie pozdĺžnej dosadacej plochy a pretože v dôsledku kujnosti výhodne použitého materiálu skrutkovnicovej vložky 140, t.j. hliníkovej zliatiny, z ktorej je skrutkovnicová vložka 140 vytvorená, sa môže deformovať pri zavádzaní vrtule 20 v bezprostrednej blízkosti horného boku závitu vrtule 20. Pretože má horné skosenie na skrutkovnicovej vložke strmší uhol ako dolný bok závitu vrtule, nedochádza medzi nimi k podstatnému plošnému dotyku.

Sila potrebná na vytiahnutie vrtule 20 je pri použití profilu znázorneného na obr. 5C 3,5 t u mäkkého dreva a 6,51 u tvrdého dreva.

Niektoré vrtule 20 majú vytvorené mierne zakrivené miesto plochých a kujnosť použitého materiálu skrutkovnicovej vložky 140 je opäť výhodná vzhľadom k tomu, že umožňuje jej deformáciu pre tesné plošné dosadnutie na t; kúto zakrivenú pätu pri zavádzaní vrtule.

Claims (1)

1. Skrutkovnicová vložka na zaistenie koľajnicového upevňovadla v prijímacom materiáli, hlavne skrutkovej vrtule v drevenom pražci, zvyšujúca osovú silu na vytiahnutie skrutkovej vrtule z materiálu pražca, predovšetkým dreva pražca, ktoré sčasti alebo celkom stratilo odpor proti vytiahnutiu skrutkovej vrtule stratou súdržnosti vlákien dreva, znížením merného zaťaženia medzi závitmi skrutky vrtule a protizávitmi vyrezanými v dreve pražca, vyznačujúca sa tým, že je tvorená tyčou v podstate trojuholníkového prierezu z kujného materiálu, ako je hliník alebo hliníková zliatina, so základňou (173) a bočnými stenami (171, 172) vymedzujúcimi rezné ostrie (174), špirálovito vinutou okolo osi (21) a tvoriacou skrutkovnicový útvar majúci stúpanie závitu prispôsobené stúpaniu závitu skrutkovej vrtule tak, že závity skrutkovnicovej vložky zapadajú medzi priľahlé závity skrutkovej vrtule, pričom jedna koncová časť uvedeného skrutkovnicového útvaru je zahnutá smerom k osi (21) vinutia ako radiálne zaťahovacie rameno (201) na poháňanie zavádzacím nástrojom, a ďalej zahnutá v tejto osi (21) ako vodiaci kolík (182) skrutkovnicovej vložky (140), ohnutý späť od konca skrutkovnicového útvaru do vnútornej dutiny vymedzovanej skrutkovnicovým vinutím.