专利名称：将轨道固定在地基上的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将轨道固定在地基上的系统，该系统具有在完成安装的系统 中固定在地基中的螺栓，该螺栓具有螺纹区段，在固定于地基中的螺栓处，该螺纹区段从地 基的顶侧伸出有空余部分。
背景技术：
这种类型的系统例如用于将轨道固定在由水泥板或者水泥枕木构成的地基中。这 类由非柔韧材料构成的地基也称作“固定路面”。固定路面在高速客运或重型货运领域得以实现，这是因为它实现了特别精确而且 安全的轨道固定。同时，轨道负载可以以相对简单的方式得到调整，以达到理想的使用期 限。因此例如可以通过在轨道和各个地基之间设置弹性中间层来设定一数量值，以使轨道 在轨道车辆驶过时以这个数量值下降。对此分别所使用的轨道固定系统一方面适宜于，用 一个可靠防止掀起的力压紧轨道。另一方面，轨道固定还支持轨道对抗横向力，该横向力在 轨道车辆驶过轨道时产生在各个固定点上。由于对于轨道的固定需要大量的固定系统，轨道固定系统在此应当不仅能够经受 在实际运行中出现的负载，而且应当可以费用低廉地制造并且容易安装。一个设计得特别简单的轨道固定系统称为“RN系统”。该系统包括根据板簧类型 一体式构成的弹簧部件，该弹簧部件具有弹性区段和支撑区段，该支撑区段围绕一个横向 相对于弹性区段纵轴的轴进行弯曲，直到使该支撑区段贴靠在弹性区段的底侧。该弹性区 段在此比支撑区段要长，从而使弹性区段以一个末端区段从支撑区段伸出有空余部分。在完成安装状态下，对应的末端区段位于待固定轨道的底座上，该轨道经由一弹 性层立于固定地基上，并且该对应的末端区段向固定地基施加一个弹性弹力。在此，这样达 到对此所需的弹簧部件的预应力，即，在固定地基中拧入一个螺栓，该螺栓贯穿成型在弹性 区段和支撑区段中的通孔，而且将一个螺母拧在螺栓上，该螺母通过一个垫圈作用于弹簧 部件的背向固定地基的顶侧上。同时，使弹性部件的弯曲区段位于成型在固定地基中的槽 中，在该弯曲区段中支撑区段从弹性区段开始弯曲，该槽平行于待固定的轨道而延伸。以这 种方式确保使弹簧部件避免发生不希望的位置改变。前面所阐释的固定系统的优点在于，在该系统中对于轨道的固定仅需要很少的并 且简单成型的组件。但是实际经验示出了，这些组件不再能担负在现代高速或载重运输实 践当中产生的负载。例如在此螺栓承载了很高的横向力，该横向力会在弹簧部件的通孔区 域造成快速发展的磨损，并且能够导致螺栓的断裂。在这样的负载下，在确保位置的槽区域 上也出现了提高的磨料磨损，因此在相对短的使用时间之后，不再能够确保实现按照规定 的防止旋转的弹簧部件的底座。开始提及类型的另一轨道固定系统在本申请人公开的手册“水泥枕木的轨道固定 系统-W14 系统(Schienen-Befestigungs-Systemefiir Betonschwellen-System W 14)，，中 得到阐释。在该系统中，待固定轨道也是经弹性中间层直接立于固定地基之上。从侧面，该轨道在此通过角度引导板引导，该角度引导板分别成对地在它们之间构成轨迹精确的轨道 通道，每段轨道分别置于这些轨道通道中。经轨道导引的力经由角度引导板直接引入到承 载着轨道的地基中。另外，在各个地基上为每一个角度引导板都形成有路肩，在该路肩上支 撑着对应的角度引导板。在W14系统中，在角度引导板上安装了一个W形结构的应力夹，该应力夹在完成安 装状态下以它的弹性臂的自由末端区段压向待固定轨道的轨道底座的空余顶侧上。在各自 相对设置的、弯曲的并支撑在角度引导板上的支撑区段的一个自由末端区段上，应力夹的 弹性臂过渡到中间环，该中间环通过夹紧螺钉相对于固定地基而压紧。应力夹的形成U形 结构的中间环包围住夹紧螺钉。如此形成中间环的支腿，即，应力夹能够在已经预安装的、 施加降低了的压力的夹紧螺钉处由预安装位置移动到安装位置上；在预安装位置上，应力 夹的弹性臂的自由末端区段位于平行于待安装轨道延伸的肋部上，并且应力夹的支撑区段 位于对应于固定地基的各个路肩的表面上；在安装位置上，弹性臂作用于轨道底座上，并且 应力夹的支撑区段位于在角度引导板成型的、通常为槽状的容纳部中。轨道固定系统W14或者可比较的系统的基于角度引导板的设计方案的优势在于， 对于压紧应力夹所必需的夹紧螺钉可以最大程度地不受横向力维持，从而在发生小的磨损 和最小断裂风险时确保实现轨道持续安全的支撑。然而缺点是，在公知系统中所采用的应 力夹需要一个相对于RN系统较大的构造空间，而且夹紧螺钉需要较大长度，以便可以在简 单的安装过程中压紧应力夹。对于Wl系统以及类似构造系统所规定的功能，要求在固 定地基上分别形成支撑路肩，通过支撑路肩将由角度引导板所接受的横向力引入固定地基 中。
发明内容
以此为背景导致本发明的目的是，提供一个可以廉价制造的轨道固定系统，该轨 道固定系统可以简单地安装，并且与RN系统的实例相比，本发明的系统能够在最小的构造 空间需求下持续地传递一个更高的压紧力。根据本发明，通过根据权利要求1设计的用于固定轨道的系统实现了该目的。该 系统的有利的实施方案在权利要求1的从属权利要求中给出。本发明涉及的、用于将轨道固定在地基上的系统包括与现有技术一致、在完成安 装的系统中固定在地基上的螺栓。该螺栓具有螺纹区段，在固定于地基中的螺栓处，该螺纹 区段从地基的顶侧伸出有空余部分。同时，根据本发明的系统还包括一体式成型的应力夹，该应力夹具有中间环和至 少一个与该中间环连接的弹性臂，其中，中间环具有两个形成间距且相互平行延伸的支腿， 在支腿之间限定出空间，在完成安装的系统中、于该空间内设置螺栓的螺纹区段。在完成安 装的系统中，弹性臂以其对应轨道的自由末端区段在待固定轨道的轨道底座上施加弹性压 紧力。最后，本发明的系统还包括螺母，该螺母拧在螺栓的螺纹区段上，并且在完成安装 的系统中作用于应力夹的中间环上，以使应力夹相对于地基压紧。根据本发明，该螺母在其对应于应力夹的中间环的底侧上具有延长段。该延长段 具有环绕梯段的形式，在完成安装的系统中，该梯段咬合在由中间环的支腿侧面限定的空间中，并且由此形状配合地贴靠在中间环的支腿的内侧上。同时，环绕梯段具有内螺纹，该 内螺纹与螺栓的螺纹区段的螺纹相匹配。通过根据本发明在用于压紧应力夹的螺母上设置延长段梯段，一方面使长度相对 于螺母而延长梯段的高度，通过该长度在安装本发明的系统时于螺母和螺栓的螺纹区段之 间制造了力配合和形状配合连接，对应的通常用于压紧应力夹而使用的螺母仅仅以平的正 端面必要时经垫圈作用于应力夹的中间环上。另一方面，通过本发明设置的螺母的、与应力夹的中间环的支腿的形式相匹配的 延长梯段的定型确保了，即使在高的、在实际操作中产生的负载情况下使该中间环仍可以 持续安全地引入。因此，通过本发明的、在本发明的系统中的螺母的结构方案实现了，在螺栓上固定 一个利用传统夹具模板成型的应力夹，该螺栓从固定地基的顶侧突伸出相对较短的一小 段，使轨道固定在该固定地基上。相应地，本发明的系统在完成安装位置上要求具有较小的尚度。由于在本发明的固定系统中的螺母的特殊性能，即使在短螺栓段上也确保实现应 力夹的安全压紧，因此本发明的系统可以特别在使用螺栓时使用，该螺栓来源于此前存在 的、例如由于磨损而待更换的固定系统并且应当在各个地基中留存。应力夹在各个固定位置上的特别安全的保持可以由此达到在所述螺母的梯段上 形成沟槽，该沟槽的横截面形状与应力夹的中间环的与沟槽形成接触的外围面的形状相匹 配，以使中间环在接触区域上形状配合地贴靠在梯段上。如果例如该应力夹由一个横截面 大体上呈圆形的拉丝材料弯曲而成，那么为此目的，使在螺母梯段上形成的沟槽的横截面 形成圆弧形。为了以传统的、特别是自动工作的安装装置实现简单的安装，螺母应当具有头部 区段，在该头部区段上形成用于安装工具的操作面。通过使应力夹的中间环的支腿的长度和应力夹的至少一个弹性臂的长度相互对 应设置，以在俯视角度上使中间环突出于应力夹的弹性臂的末端区段，从而确保了，应力夹 的中间环在完成安装状态下从轨道底座突伸出。以这种方式，可以使中间环用作防止掀起 轨道底座的安全装置。由弹性臂施加到轨道底座上的压紧力的安全传递可以由此达到弹性臂的末端区 段以公知的方式朝向应力夹的中间环方向弯曲。以同样传统的方式可以在本发明的系统中，使应力夹的弹性臂在支撑区段中过渡 至应力夹的中间环。在此通过支撑区段在应力夹的中间环的弯曲段对齐地延伸远离，并且 支撑区段和应力夹的中间环的支腿位于同一平面内，使系统的构造高度在完成安装状态下
进一步最小化。使用本发明的固定系统的设计方案特别有利的是应力夹具有两个弹性臂，该两 个弹性臂其中一个连接于应力夹的中间环的一个支腿，而其中另一个连接于另一支腿。在 这种情况下，该应力夹形成W形结构，以便于固定系统的所有组件承受均勻的负载。本发明的固定系统的特别有利且针对实践的设计方案的特征在于，本发明的固定 系统根据现有技术的模式还包括角度引导板，该角度引导板设置用于铺设在地基上，角度 引导板在处于安装状态下空余的顶侧上具有用于引导应力夹的引导部件。如果在其上要固
6定轨道的地基中存在相应的下沉部，那么可以使该角度引导板在其对应地基的底侧具有凸 起部，该凸起部设置用以咬合在地基的槽中，以便在角度引导板的安装位置上形成角度引 导板位置的形状配合的安全装置。固定系统的电绝缘可以由此确保实现，即，该角度引导板 由绝缘材料构成。为了实施同样目的，本发明的固定系统包括由电绝缘材料制成的绝缘部 件，该绝缘部件具有应力夹的至少一个弹性臂的末端区段的容纳部，并且绝缘部件设置在 对应的末端区段和待固定的轨道之间。
下面，凭借阐明实施例的附图对本发明进行详细说明。附图中图1示出了轨道固定系统的俯视图；图2示出了固定系统沿着图1中所示的虚线X-X的横截面；图3示出了属于固定轨道系统的螺母的侧视图；图4示出了螺母的纵向截面图；图5示出了螺母的俯视图；图6示出了属于固定轨道系统的应力夹的俯视图；图7示出了应力夹沿着图6中所示的虚线Y-Y的横截面。附图标记说明1、2用于固定轨道S的系统
3应力夹
4角度引导板
5螺栓
6绝缘装置
7螺母
8凸起部
9轨道底座
10支承面
11槽
12顶侧
13引导部件
14中间环
15,16中间环14的支腿
17由支腿15、16侧面限定的空间
18中间环14的基础区段
19,20中间环14的支撑区段
21,22中间环14的弹性臂
23,24弹性臂21、22的拱形区段
25,26弹性臂21、22的末端区段
27螺母7的头部区段观的外六棱柱结构
28螺母7的头部区段
29螺母7的梯段30螺母7的内螺纹31塑料膨胀螺丝32螺栓5的螺纹区段A中间环14的支腿15、16的最小间距B轨道S的固定系统D梯段29的最小直径K在梯段29上形成的沟槽Ll弹性臂21、22的长度L2中间区段14的长度L3螺纹区段32的长度Ra支腿15、16的外半径Rk沟槽K的半径S轨道U地基
具体实施例方式将轨道S固定在由水泥构成的固定地基U上的固定系统B由两个系统1、2构成。用于固定轨道S的每个系统1、2都包括应力夹3、角度引导板4、螺栓5、绝缘装置 6和拧在螺栓5上的螺母7。角度引导板4是由非导电的塑料材料制成并且分别具有用于螺栓5的通孔。角度 引导板4在其对应于地基U的底侧上具有凸起部8，该凸起部平行于角度引导板4的支承面 10，该支承面贴靠在轨道底座9上，并由此该凸起部平行于轨道S延伸。凸起部8的结构与 槽11的结构相匹配，该槽在固定地基U的对应于角度引导板4的顶侧12中成型。以这种 方式，角度引导板4的凸起部8形状配合地咬合在槽11中，以便于确保避免角度引导板在 安装位置上围绕设置在表面12上的转轴而进行旋转。同时，经由凸起部8将横向力传递到 固定地基，该横向力在车辆驶过轨道S时由角度引导板4来接受。在角度引导板4的顶侧成型了引导部件13，该引导部件在完成安装状态下确保了 应力夹3的位置。由弹性拉丝材料一体式弯曲而成的应力夹3形成W形结构，并且具有中间环14， 该中间环具有两个平行延伸的支腿15、16，在支腿之间限定了空间17。支腿15、16在它们 各自的一端经过中间环14的以180°弯曲的基础区段18而彼此相连。在支腿各自的另一 端，支腿15、16分别过渡到支撑区段19、20，这两个支撑区段在与支腿15、16相同的平面E 上延伸。 在支撑区段19、20之后各自紧接着弹性臂21、22，弹性臂分别在平行于中间环14 的支腿15、16而延伸的拱形区段23、24上过渡至末端区段25、26，这两个末端区段从各自的 拱形区段23、24朝向中间区段14的方向弯曲。在完成安装状态下，末端区段25、26分别坐 落于平板状的、由非导电塑料材料制成的绝缘装置6的容纳部中，并且经由绝缘装置6作用 于轨道底座的顶侧。
在此，在俯视图中测得的弹性臂21、22的长度Ll比中间区段14的长度L2短一小 段，以至于在俯视图或者侧视图中可以看到，该中间区段14在末端区段25 J6之前突出一 小段。螺母7具有头部区段观，该头部区段设有传统式的外六棱柱结构27，在头部区段 的底侧以环绕梯段四的形式形成延长段。在此，螺母7的内螺纹30延伸贯穿头部区段观 和梯段四的总高度。在梯段四的外侧形成有环绕的沟槽K。该沟槽的横截面形状为一段 圆弧，该圆弧的半径Wc对应于具有圆形横截面的支腿15、16的外半径Ra。同时，梯段四的 最小直径D对应于支腿的最小间距A，从而使螺母7可以插置在中间环14上，并且在此形状 配合地坐落于支腿15、16上。在此，梯段四咬合到由支腿15、16侧面限定的空间17中。在固定地基U中安装有塑料膨胀螺丝31，在该塑料膨胀螺丝中分别拧入螺栓5。每 个螺栓5都具有螺纹区段32，螺栓5借由该螺纹区段从固定地基U的顶侧11伸出。在此， 螺纹区段32的长度L3这样紧凑设定，以使螺纹区段32不会从应力夹3伸出。螺纹区段32 的外螺纹对应于螺母7的内螺纹30。为安装系统1、2，在已经坐落于固定地基U中的螺栓5处，首先将角度引导板4插 置在固定地基U上，从而使角度引导板的凸起部8咬合到对应的槽11中。在此，螺栓5以 其螺纹区段32咬合贯穿在于角度引导板4上对应成型的通孔中。接着，将各个应力夹3分 别插置在对应的角度引导板4上。在此，螺栓5的螺纹区段32咬合到在中间环14的支腿 15、16之间所限定的空间17中。在此，各个应力夹3的末端区段25 J6坐落于各个绝缘装 置6上并且经由该绝缘装置而各自支撑在轨道底座的表面上。接着，将螺母7拧在对应的 螺纹区段32上。在此，首先使螺母7的内螺纹30的设置在梯段四中的区段咬合在螺栓5 的螺纹区段32的外螺纹上。通过对螺母7的进一步拉动，然后使中间环14相对于角度引 导板4并因此同时相对于固定地基U而被夹紧。在完成夹紧状态下，中间环14和螺母的梯 段四之间的形状配合确保使应力夹3不产生侧向移动。同时，螺母7的内螺纹30经过一 个足够用于传递应力的长度而与螺纹区段32的外螺纹形成咬合。必要时还可以，对系统1、2进行预安装。对此，使应力夹3各自预先定位在相对于 轨道S收回的状态下，而且接着，拉动各个螺母，直到使应力夹3维持在它的预安装状态。接 着，使轨道S置于由角度引导板4侧面限定的空间中。然后，再使应力夹3沿着轨道S的方 向移动，直至达到应力夹的最终安装位置，并且可以拉伸螺母7，直到使应力夹3向轨道S施 加一个必要的压紧力。
权利要求
1.一种用于将轨道(S)固定在地基(U)上的系统，包括-在完成安装的系统(1、幻中固定在所述地基(U)中的螺栓(5)，该螺栓具有螺纹区段 (32)，在固定于地基(U)中的螺栓(5)处，所述螺纹区段从所述地基(U)的顶侧(11)伸出 有空余部分；-一体式成型的应力夹(3)，所述应力夹具有中间环(14)和至少一个与所述中间环 (14)连接的弹性臂(21、22)，其中，所述中间环(14)具有两个形成间距(A)且相互平行延 伸的支腿(15、16)，在所述支腿之间限定出空间(17)，在完成安装的系统(1、2)中、于所述 空间内设置所述螺栓(5)的螺纹区段(32)，而且其中，在完成安装的系统(1、2)中，所述弹 性臂01、22)以其对应所述轨道⑶的自由末端区段0546)在待固定轨道⑶的轨道底 座(9)上施加弹性压紧力；以及-螺母(7)，所述螺母拧在所述螺栓(5)的螺纹区段(32)上，并且在完成安装的系统 (1、2)中所述螺母作用于所述应力夹(3)的中间环(14)上，以使所述应力夹(3)相对于所 述地基⑶压紧；其特征在于，所述螺母(7)在其对应于所述应力夹(3)的中间环(14)的底侧(U)上具有形成环绕 梯段09)的延长段，在完成安装的系统(1、2)中，所述梯段咬合在由所述中间环(14)的支 腿(15、16)侧面限定的所述空间(17)中且形状配合地贴靠在所述中间环(14)的支腿(15、 16)的内侧上，并且所述梯段具有内螺纹(30)，所述内螺纹与所述螺栓( 的螺纹区段(32) 的螺纹相匹配。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述螺母(7)的梯段09)上形成沟槽 (K)，所述沟槽的横截面形状与所述应力夹(3)的中间环(14)的与所述沟槽形成接触的外 围面的形状相匹配，以使所述中间环(14)在接触区域上形状配合地贴靠在所述梯段09)上。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述应力夹(3)由横截面大体上是圆形的 拉丝材料弯曲而成，而且在所述螺母(7)的梯段09)上形成的所述沟槽(K)的横截面形成 圆弧形。
4.根据前述权利要求的任意一项所述的系统，其特征在于，所述螺母(7)具有头部区 段(观)，在所述头部区段上形成用于安装工具的操作面。
5.根据前述权利要求的任意一项所述的系统，其特征在于，所述应力夹(3)的中间环 (14)的支腿(15、16)的长度(Li)和所述应力夹(3)的至少一个弹性臂(21、22)的长度 (L2)这样相互对应设置，即，在俯视角度上使所述中间环(14)突出于所述应力夹(3)的弹 性臂01、22)的末端区段05 J6)。
6.根据前述权利要求的任意一项所述的系统，其特征在于，所述弹性臂01、22)的末 端区段0546)朝向所述应力夹(3)的中间环(14)方向弯曲。
7.根据前述权利要求的任意一项所述的系统，其特征在于，所述弹性臂(21、22)在支 撑区段(19、20)过渡至所述应力夹(3)的中间环(14)。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述支撑区段(19、20)在所述应力夹(3) 的中间环(14)的弯曲段对齐地延伸远离。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述支撑区段(19、20)和所述应力夹(3)的中间环(14)的支腿(15、16)位于同一平面内。
10.根据前述权利要求的任意一项所述的系统，其特征在于，所述应力夹C3)具有两个 弹性臂01、22)，所述两个弹性臂中的一个弹性臂连接于所述应力夹(3)的中间环(14)的 一个支腿(15、16)，而另一个弹性臂连接于另一支腿(16、15)。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述应力夹(3)形成W形结构。
12.根据前述权利要求的任意一项所述的系统，其特征在于，包括角度引导板，所 述角度引导板设置用于铺设在所述地基(U)上，并且所述角度引导板在处于安装状态下空 余的顶侧上具有用于引导所述应力夹(3)的引导部件(13)。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述角度引导板在其对应所述地基的 底侧具有凸起部，所述凸起部设置用以咬合在形成于所述地基上的槽中。
14.根据权利要求12或13所述的系统，其特征在于，所述角度引导板(4)由绝缘材料 构成。
15.根据前述权利要求的任意一项所述的系统，其特征在于，包括由电绝缘材料制成的 绝缘部件(6)，所述绝缘部件具有用于所述应力夹(3)的至少一个弹性臂01、22)的末端 区段05 J6)的容纳部，并且所述绝缘部件设置在对应的末端区段(25、26)和待固定轨道 ⑶之间。
全文摘要
本发明涉及一种在地基U上固定轨道S的系统，包括螺母(7)，该螺母可以拧在螺栓(5)的螺纹区段(32)上，并且该螺母作用于应力夹(3)的中间环(14)上，从而使应力夹(3)相对于地基(U)压紧。根据本发明，这样的系统可以由此廉价地制造并简单地安装，即，该螺母(7)在它的底侧(U)具有形成环绕梯段(29)的延长段，该梯段咬合在由中间环(14)的支腿(15、16)侧面限定的空间(17)中且形状配合地贴靠在中间环(14)的支腿(15、16)的内侧上，并且梯段具有内螺纹(30)，该内螺纹与螺栓(5)的螺纹区段(32)的螺纹相匹配。
文档编号E01B9/30GK102089477SQ200980126638
公开日2011年6月8日 申请日期2009年6月24日 优先权日2008年7月9日
发明者卢茨·拉德马赫, 温弗里德·博斯特林 申请人:沃斯洛工厂有限公司