固定軌道的塑料套管及其與軌枕螺栓的組合的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在無(wú)砟道床上固定軌道的塑料套管。在此，該塑料套管具有:設(shè)置在塑料套管的前端、用于將軌枕螺栓引入塑料套管的套管開(kāi)口 ；由套管包繞的套管內(nèi)腔；在塑料套管的縱向觀察鄰接套管開(kāi)口的柄部；和在塑料套管的縱向上觀察鄰接柄部的保持部。
[0002]該保持部通常在其外側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)沿徑向突出的凸起，該凸起在完成安裝狀態(tài)下嵌入塑料套管周圍的無(wú)砟道床的材料中。同時(shí)，該保持部通常在其內(nèi)側(cè)具有內(nèi)螺紋，軌枕螺栓可以以其螺紋部旋入該內(nèi)螺紋。
[0003]本發(fā)明同樣還涉及一種由套管和軌枕螺栓構(gòu)成的組合。
【背景技術(shù)】
[0004]為了滿足現(xiàn)代軌道運(yùn)輸中提出的要求，現(xiàn)如今軌道車輛的軌道通常設(shè)置為所謂的“無(wú)砟軌道”，其中軌道的鐵軌設(shè)置在混凝土澆筑成的軌枕或軌道板上。與傳統(tǒng)的有砟軌道一樣，現(xiàn)如今通常將混凝土澆筑成的軌枕放置在碎石道床中。
[0005]為固定鐵軌設(shè)置的固定點(diǎn)通常包括:支承通過(guò)各個(gè)軌枕或軌道板形成的無(wú)砟道床的導(dǎo)向板，該導(dǎo)向板對(duì)鐵軌的底部作用而且這樣在側(cè)面引導(dǎo)鐵軌；支承在導(dǎo)向板上、通過(guò)至少一個(gè)彈簧臂作用于鐵軌底部的彈性部件，該彈性部件將彈性下壓鐵軌所必需的、朝向固定的道床的下壓力施加在軌道底部上；裝入無(wú)砟道床的套管；和通常設(shè)置為螺釘或螺栓的軌枕螺栓，該螺栓旋入套管并使彈性部件牢固地支承在無(wú)砟道床上。
[0006]形成無(wú)砟道床的軌枕或軌道板通常由混凝土或其他可流動(dòng)的材料澆筑而成。在此，各個(gè)固定點(diǎn)中所需的套管通常直接這樣澆筑在無(wú)砟道床的材料中，即套管的開(kāi)口相對(duì)于開(kāi)放、形成待固定鐵軌的支承面的無(wú)砟道床的上面平齊。
[0007]位于各個(gè)無(wú)砟道床中的套管具有不同的功能。一方面來(lái)說(shuō)，該套管實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單地固定軌枕螺栓。在此，該套管吸收在完成鐵軌的安裝時(shí)為了張緊彈性部件所需的拉力并將該拉力以及軌道車輛碾過(guò)各個(gè)鐵軌固定點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)荷載傳遞至無(wú)砟道床。
[0008]另一方面來(lái)說(shuō)，該套管用作電氣絕緣子，通過(guò)該管套通常由導(dǎo)電的鋼材構(gòu)成的軌枕螺栓張緊件相對(duì)于無(wú)昨道床電氣絕緣。
[0009]同時(shí)，該套管應(yīng)能容納不同的螺紋形狀而且在其磨損的情況下可以以盡可能簡(jiǎn)單的方式更換。
[0010]最后，在此提及的類型的套管應(yīng)這樣設(shè)置，即該套管在制造形成無(wú)砟道床的構(gòu)件時(shí)可以以簡(jiǎn)單的方式定位在正確的位置。
[0011]在EP O 785 308 BI和DE 10 2011 103 127 Al中已知上述類型的由塑料制成的套管。由塑料制造套管的優(yōu)點(diǎn)在于，塑料套管的塑形僅存在很少的限制而且可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)絕緣作用。
[0012]實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已表明，如今高荷載的出現(xiàn)導(dǎo)致在套管的周圍，特別是在道床支承面的近表面層，出現(xiàn)各個(gè)無(wú)砟道床的裂紋。裂紋會(huì)導(dǎo)致各個(gè)無(wú)砟道床的構(gòu)件的損毀。
[0013]已知當(dāng)套管具有光滑的圓周面時(shí)在安裝狀態(tài)下對(duì)周圍僅產(chǎn)生最小的荷載。因此，在安裝狀態(tài)下與無(wú)砟道床的支承面鄰接的、在此提及類型的塑料套管的柄部通常具有平滑、均勻的圓柱形或沿套管尖逐漸變?yōu)閳A錐形的圓周面。
[0014]但是，為了吸收在鐵軌固定點(diǎn)中張緊彈性部件所需的力，無(wú)砟道床的澆筑材料(混凝土)和套管之間必須總是咬緊。在實(shí)際中，這通過(guò)在套管的保持部上設(shè)置至少一個(gè)凸起得到解決，在安裝狀態(tài)下經(jīng)過(guò)該凸起保證了套管與周圍無(wú)砟道床的材料形狀配合地連接。因此，已知一類套管，該套管在其保持部上沿套管的縱向設(shè)置間距固定、凸緣形環(huán)繞的凸起。
[0015]除此之外，還廣泛流行一類套管，該套管中在保持部外側(cè)的凸起設(shè)置為外螺紋。該螺紋形狀的優(yōu)點(diǎn)在于，在套管由于磨損需要更換的情況下，套管可以以相對(duì)簡(jiǎn)單的方式按照螺栓的類型從無(wú)砟道床上為其設(shè)置的容納位置中旋出。該外螺紋通常這樣設(shè)計(jì)，即在安裝狀態(tài)下經(jīng)旋入套管中的螺栓施加在套管上的拉力經(jīng)外螺紋的側(cè)面?zhèn)鬟f至套管周圍無(wú)砟道床的材料中。因此，以上述方式設(shè)置的塑料套管始終存在不可避免的風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)際使用中出現(xiàn)的荷載導(dǎo)致安裝在各個(gè)無(wú)砟道床中的套管的周圍產(chǎn)生裂紋。
[0016]DE 10 2011 103 127 Al中已確定張力峰為裂紋形成的原因，該張力峰經(jīng)設(shè)置在套管的保持部上的螺紋傳入與其相鄰的無(wú)砟道床的材料中。為了避免該張力峰，DE 102011 103 127 Al中提出使螺紋具有特定的形狀從而實(shí)現(xiàn)張力均勻、大面積地分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]以上述現(xiàn)有技術(shù)為背景，本發(fā)明的目的在于提出一種塑料套管，該塑料套管在完成安裝的狀態(tài)下使無(wú)砟道床中近表面裂紋出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
[0018]另外，還提出了一種由軌枕螺栓和塑料套管構(gòu)成的組合，該組合在完成安裝狀態(tài)下同樣將裂紋形成的風(fēng)險(xiǎn)減小至最小。
[0019]針對(duì)套管，按照本發(fā)明各通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1或3所述的塑料套管實(shí)現(xiàn)了該目的。
[0020]針對(duì)由軌枕螺栓和塑料套管構(gòu)成的組合，按照本發(fā)明各通過(guò)符合權(quán)利要求15所述的組合實(shí)現(xiàn)了該目的。
[0021]本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明并隨后詳細(xì)說(shuō)明例如總的發(fā)明構(gòu)思。
[0022]按照兩個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求1或3中說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明用于在無(wú)砟道床上固定鐵軌的塑料螺栓與上述現(xiàn)有技術(shù)一致各具有設(shè)置在其前端、用于將軌枕螺栓引入塑料套管的前端套管開(kāi)口。
[0023]另外，按照本發(fā)明的塑料套管各具有由套管包繞的套管內(nèi)腔和從塑料套管的縱向觀察設(shè)置在塑料套管的另一個(gè)端面的套管尖。
[0024]按照本發(fā)明的塑料套管同樣各包括柄部，該柄部沿塑料套管的縱向觀察與圍繞塑料套管的套管開(kāi)口的邊緣鄰接。
[0025]除此之外，按照本發(fā)明的塑料套管各具有保持部，該保持部沿塑料套管的縱向觀察與柄部鄰接。
[0026]按照本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，在保持部的外側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)沿徑向突出、圍繞保持部的圓周延伸的凸起，所述凸起在完成安裝狀態(tài)下嵌入塑料套管周圍無(wú)砟道床的材料中。
[0027]本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中，所述保持部在其對(duì)應(yīng)于套管內(nèi)腔的內(nèi)側(cè)上設(shè)置有內(nèi)螺紋。
[0028]按照本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，塑料套管保持部的至少一個(gè)凸起對(duì)應(yīng)于螺紋開(kāi)口的螺紋側(cè)面相對(duì)于塑料套管的縱軸呈90° ±3°的角。
[0029]按照本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，塑料套管柄部的內(nèi)圓周面設(shè)置為平滑的而且在塑料套管的保持部區(qū)域中設(shè)置有內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋的對(duì)應(yīng)于套管開(kāi)口的螺紋側(cè)面相對(duì)于塑料套管的縱軸呈90° ±3°的角。
[0030]當(dāng)套管裝入各自的無(wú)砟道床中時(shí)，這兩個(gè)本發(fā)明的實(shí)施例分別對(duì)橫向力和張力峰向套管周圍傳遞的最小化起到作用。因此，每個(gè)實(shí)施例分別實(shí)現(xiàn)了針對(duì)為固定鐵軌設(shè)置的塑料套管所提出的目的。當(dāng)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例同時(shí)在按照本發(fā)明的塑料套管上實(shí)現(xiàn)時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)柄部在其外側(cè)和內(nèi)側(cè)都設(shè)置為平的并且在保持部的外側(cè)具有優(yōu)選設(shè)置為外螺紋的凸起且在保持部的內(nèi)側(cè)存在內(nèi)螺紋，本發(fā)明最理想的作用出現(xiàn)，其中，位于外側(cè)上的凸起和在內(nèi)側(cè)設(shè)置的內(nèi)螺紋的、對(duì)應(yīng)于套管開(kāi)口的側(cè)面與各自鄰接的、軸平行于塑料套管縱軸的塑料套管的圓周側(cè)壁面呈90° ±3°的角。
[0031]按照本發(fā)明的塑料套管的兩個(gè)設(shè)計(jì)基于以下認(rèn)知，通過(guò)對(duì)應(yīng)于套管開(kāi)口的、在保持部中設(shè)置的凸起或螺紋(保持部的徑向突出的凸起或外螺紋和/或內(nèi)螺紋)的側(cè)面在塑料套管的縱軸上適宜地定向可以將橫向力和張力峰向安裝狀態(tài)下塑料套管周圍的無(wú)砟道床材料的傳入減小至最小。對(duì)應(yīng)于套管開(kāi)口的、各個(gè)凸起或螺紋側(cè)面與塑料套管的縱軸所呈的角度越接近直角，套管的周圍就負(fù)荷越小的張力，該張力在安裝狀態(tài)下由塑料套管沿徑向擴(kuò)散至無(wú)砟道床。
[0032]當(dāng)對(duì)應(yīng)于套管開(kāi)口的、各個(gè)凸起或螺紋的側(cè)面與套管縱軸所呈的角度精確為90°時(shí)，將不再有力沿徑向經(jīng)該側(cè)面?zhèn)魅胫車臒o(wú)砟道床材料中。相應(yīng)的，在這樣的設(shè)置下，安裝狀態(tài)下旋入塑料套管的螺栓所產(chǎn)生的并經(jīng)各個(gè)螺紋對(duì)應(yīng)于套管開(kāi)口的側(cè)面沿徑向傳入套管的周圍的拉力部分等于“O”。
[0033]因此，本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)設(shè)置為，對(duì)應(yīng)于套管開(kāi)口的、保持部的套管側(cè)面相對(duì)于塑料套管縱軸