专利名称：用于轨道紧固件的具有圆锥形头的螺纹涨塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1前序部分的螺纹涨塞，所述螺纹涨塞用于以混凝土埋置在无砟路基或铁路轨枕中，并且用于与紧固件以力配合的方式连接。本发明还涉及带有被拧入的紧固件的这种螺纹涨塞，并且涉及包括至少一个本发明螺纹涨塞的无砟路基或铁路轨枕。
现有技术用混凝土埋置到无砟路基或铁路轨枕中的螺纹涨塞在铁路施工中用于连接铁轨和呈轨枕形式的下部结构或无砟路基。此时，铁轨紧固件通过轨枕螺栓与下部结构连接。螺纹涨塞一般由塑料构成并且能够在生产混凝土轨枕或无砟路基时被埋置到其中。设置由塑料构成的涨塞的另一个原因在于，需要实现轨枕螺栓相对轨枕或无砟路基的电气隔离。螺纹涨塞/轨枕螺栓紧固件的常见缺陷在于，它们通常不能从铁轨紧固件向轨枕传递足够大的侧向力。发明说明本发明的任务在于提出一种螺纹涨塞，该螺纹涨塞以混凝土埋置到铁路轨枕或无砟路基中，该螺纹涨塞能够从铁轨紧固件向铁路轨枕或无砟路基传递更高的侧向力。该任务通过具有权利要求1的特征的螺纹涨塞来完成。从其余权利要求中得到本发明的优选实施方式。根据本发明，一种螺纹涨塞，其用于以混凝土埋置在铁路轨枕或者无砟路基中，并且用于与紧固件以力配合的方式连接，所述螺纹涨塞包括外设在所述螺纹涨塞上的外螺纹，内设在所述螺纹涨塞中的内螺纹。所述螺纹涨塞的特征在于，所述螺纹涨塞由两个部分构成，所述两个部分沿纵向彼此相接；第一部分具有基本为圆柱形的外形，第二部分具有基本为圆锥形的外形。其中，所述第二部分设置在所述第一部分和用于所述紧固件的插入开口之间。换句话说，该螺纹涨塞具有朝向插入开口开设的圆锥形头，该圆锥形头的优点是， 随着增大的圆锥形扩宽，在涨塞和周围的铁路轨枕或者无砟路基之间的接触面增大，但另一方面，可供传递侧向力的横截面面积也增大。通过这种方式，可以减小紧固件和涨塞之间的表面压力。根据本发明的一个优选实施方式，该内螺纹为梯形螺纹。梯形螺纹的优点在于， 能以梯形螺纹传递大的力并且涨塞中的螺纹槽具有钝形形状，各螺纹槽的槽底面沿周向布置。另一方面，例如对于具有相互成锐角的内螺纹侧面的螺纹来说，存在裂纹从螺纹槽的槽底面起一直扩展到螺纹涨塞材料中的危险。外螺纹优选为圆螺纹，由此一来，从紧固件传递到涨塞的力可良好地传入铁路轨枕或无砟路基的周围材料中。根据一个优选实施方式，第二部分的圆锥形外形在局部具有至少一个沿螺纹涨塞纵向延伸的肋筋。每个肋筋此时起到形状配合件的作用并且用于防止螺纹涨塞相对混凝土轨枕或无砟路基的不希望的转动，这有助于螺纹涨塞的功能可靠性并且还增强了由螺纹涨塞传递到混凝土轨枕或无砟路基的径向力。出于同样的理由，第一部分的圆柱形外形也可以在局部具有至少一个沿螺纹涨塞的纵向延伸的肋筋。 带有被拧入的紧固件的螺纹涨塞的特征在于，第二部分具有圆锥形外形，所述第二部分具有带有笔直侧面的圆锥形内部形状，其中，该圆锥形内部形状具有这样的尺寸，以使其以面方式贴靠紧固件的外圆锥形。这些圆锥形面在尺寸和角度方面的相互匹配协调， 用于实现在紧固件的外圆锥形和涨塞的圆锥形内部形状之间的尽量整个表面的紧贴。该措施同样用于可通过尽量大面积的紧贴将尽量大的力从紧固件通过涨塞传递到轨枕或无砟路基。 紧固件优选具有拧入螺纹，该拧入螺纹被拧入螺纹涨塞的内螺纹中，其中，该螺纹涨塞的内螺纹至少延伸经过该第一部分的一段。通过这种方式，用于将紧固件固定在涨塞中的螺纹对设置在第一部分的至少一部分中，而在螺纹涨塞的其余部分中不带内螺纹，并且可以在紧固件和涨塞之间产生尽量整个表面的连接。在紧固件和螺纹涨塞之间的螺纹连接区设计得越小，在紧固件和螺纹涨塞之间沿轴向可获得的抗拔强度越小。但与之不同，可以在其余区域内产生尽量整个表面的紧贴，以传递高的侧向力。紧固件优选具有圆柱形区段，所述外圆锥形与该圆柱形区段相接。通过使紧固件的拧入螺纹延伸经过整个圆柱形区段和该外圆锥形的一段，可以实现紧固件和螺纹涨塞之间的非常高的抗拔强度。紧固件优选是螺钉或锚固螺栓，它直接与铁轨上部结构的其它组成部分配合，从而表现为在铁路轨枕或无砟路基上的铁轨固定点。
附图简介以下将结合附图单纯举例说明本发明，其中
图1示出本发明螺纹涨塞的示意外观图；图2示出图1所示的涨塞的截面图；图3示出相应的紧固件的一个实施例；图4示出与图1和2的实施方式相比略有变化的螺纹涨塞的截面图，该螺纹涨塞带有根据图3的被拧入的紧固件。本发明的实施方式在以下说明的附图中，总是用相同的附图标记表示相同的零部件。图1和图2所示的螺纹涨塞10由塑料材料构成，优选由聚酰胺构成，并且可以划分为多部分，即圆柱形的第一部分12和圆锥形的第二部分14。术语“圆柱形部分”此时应该是指销钉外周可由正圆柱体包络。圆锥形的第二部分14据此基本可由截头圆锥体包络，该截头圆锥体具有基本笔直的侧面。在第一部分12的区域和第二部分14的区域内有多头螺纹16，它们在这里呈圆螺纹形式。此外如图2所示，在螺纹涨塞10内设有内螺纹18，该内螺纹就螺纹形状和螺距而言不同于外螺纹。在根据图1和图2的实施方式中，内螺纹呈梯形螺纹形式，术语“梯形螺纹”是指常见的梯形螺纹的原理形状，但不是指根据标准化的准确几何形状。与外螺纹的螺纹线16相比，内螺纹18具有明显更小的螺距，因此在螺纹涨塞和相应的紧固件30之间具有更大的接触面积，由此获得在紧固件和螺纹涨塞之间的高的轴向拉拔力。
在第二部分14的外周上设有多个肋筋20，这些肋筋沿螺纹涨塞10的纵向延伸并且直接与连接到销钉10顶部端面22的凸缘区M相接。肋筋20在本实施例中具有基本为矩形的连板形状并且和凸缘区M —样与螺纹涨塞10的材料一体地形成，如图2的截面图所示。如图2所示，与螺纹涨塞的插入开口沈相接的第二部分14具有在内螺纹18起点之前都是笔直的侧面观，该侧面能以整个表面接触紧固件的呈相应形状的外圆锥形。图3示出用于与本发明销钉连用的紧固件30的一个实施例。该紧固件此时为螺栓，它具有第一区段32和与第一区段32紧接的第二区段36，其中，第一区段32带有与销钉内螺纹对应的螺纹34，该第二区段同样在与第一区段32相接的局部设有螺纹34。随着越来越远离第一区段32，第二区段36按照锥形方式变宽，并且具有平坦的周面38以及锥角， 该锥角匹配于销钉的内锥形和侧面观。与第一区段32和第二区段36相接的是用在铁路上部结构中且匹配于铁路上部结构中特殊要求的紧固区40，该紧固区在图3所示的实施方式中还具有外螺纹42。图4示出了由螺纹涨塞10和紧固件40构成的该结构单元。如图所示，紧固件40 的锥形区段的平坦周面38以整个表面紧贴在该销钉第二部分的侧面观上。紧固件30的第一区段在本实施例中没有延伸到底部封闭构成的螺纹涨塞的下端，而且该螺纹涨塞的外形不同于根据图1和图2的实施方式的形状，例如与根据图1和图2的实施方式的锥形尖头相比，此处可看到螺纹涨塞的下延伸部44。根据图4所示实施方式的螺纹涨塞此外在螺纹涨塞的第一部分区域中具有附加的肋筋46，该肋筋的作用同样是防止螺纹涨塞相对铁路轨枕或无砟路基的周围混凝土材料转动。所有示出的实施方式的共同点在于，螺纹涨塞10具有锥形头部，从而可以与相应造型的紧固件一起获得更大的孔壁面，进而能从铁轨紧固件经过销钉传递更大的侧向力到铁路轨枕或者无砟路基。
权利要求
1.一种螺纹涨塞，其用于以混凝土埋置在铁路轨枕或者无砟路基中，并且用于与紧固件(30)以力配合的方式连接，所述螺纹涨塞包括-外设在所述螺纹涨塞(10)上的外螺纹(17)， -内设在所述螺纹涨塞(10)中的内螺纹(18)， 其特征在于，-所述螺纹涨塞(10)由两个部分(12，14)构成，所述两个部分沿纵向彼此相接； -第一部分(1 具有基本为圆柱形的外形， -第二部分(14)具有基本为圆锥形的外形，其中，-所述第二部分(14)设置在所述第一部分(1 和用于所述紧固件(30)的插入开口 (26)之间。
2.根据权利要求1所述的螺纹涨塞，其特征在于，所述内螺纹(18)是梯形螺纹。
3.根据权利要求1或2所述的螺纹涨塞，其特征在于，所述外螺纹(17)为圆螺纹。
4.根据前述权利要求之一的螺纹涨塞，其特征在于，所述第二部分O)的圆锥形外形在局部具有至少一个沿所述螺纹涨塞(10)的纵向延伸的肋筋00)。
5.根据前述权利要求之一的螺纹涨塞，其特征在于，所述第一部分(1 的圆柱形外形在局部具有至少一个沿所述螺纹涨塞(10)的纵向延伸的肋筋06)。
6.一种带有被拧入的紧固件(30)的螺纹涨塞，其特征在于，所述螺纹涨塞(10)的第二部分(14)具有圆锥形外形，所述第二部分具有带有笔直侧面08)的圆锥形内部形状， 并且所述第二部分具有这样的尺寸，即所述圆锥形内部形状以面方式贴靠所述紧固件(30) 的外圆锥形(38)。
7.根据权利要求6所述的螺纹涨塞，其特征在于，所述紧固件(30)具有拧入螺纹 (34)，所述拧入螺纹被拧入所述螺纹涨塞(10)的内螺纹(18)中，其中，所述螺纹涨塞(10) 的所述内螺纹(18)至少延伸经过所述第一部分(12)的一段。
8.根据权利要求7所述的螺纹涨塞，其特征在于，所述紧固件(30)具有圆柱形区段 (32)，所述外圆锥形(38)与所述圆柱形区段相接；并且所述紧固件(30)的所述拧入螺纹(34)延伸经过整个圆柱形的第一区段(32)，并且延伸经过所述外圆锥形(38)的一段。
9.根据权利要求6至8之一所述的螺纹涨塞，其特征在于，所述紧固件(30)是螺钉。
10.根据权利要求6至8之一所述的螺纹涨塞，其特征在于，所述紧固件(30)是锚固螺栓。
11.一种铁路轨枕，其具有至少一个根据前述权利要求之一所述的螺纹涨塞。
12.一种无砟路基，其具有至少一个根据权利要求1至10之一所述的螺纹涨塞。
全文摘要
一种螺纹涨塞，其用于以混凝土埋置在铁路轨枕或者无砟路基中，并且用于与紧固件(30)以力配合的方式连接，所述螺纹涨塞包括外设在所述螺纹涨塞(10)上的外螺纹(16)；内设在所述螺纹涨塞(10)中的内螺纹(18)，其中，所述螺纹涨塞(10)由两个部分(12，14)构成，所述两个部分沿纵向彼此相接；第一部分(12)具有基本为圆柱形的外形，第二部分(14)具有基本为圆锥形的外形，其中，所述第二部分(14)设置在所述第一部分(12)和用于所述紧固件(30)的插入开口(26)之间。
文档编号E01B9/18GK102245836SQ200980149183
公开日2011年11月16日 申请日期2009年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者A·胡诺尔德, E·加里, 温夫莱德·布斯特灵 申请人:佛斯洛威克有限公司