СТРЕЛКА Российский патент 2022 года по МПК E01B3/46 E01B7/22 

Настоящее изобретение касается стрелки для рельсового пути для рельсовых транспортных средств, причем эта стрелка имеет рельсы и последовательность шпал, и в каждом случае на верхней стороне каждой шпалы попарно напротив друг друга закреплены по меньшей мере по два рельса, и между каждым из рельсов и верхней стороной каждой шпалы расположено по промежуточному слою, и шпалы на своих нижних сторонах, противоположных их соответствующим верхним сторонам, имеют каждая подошву шпалы, и эти подошвы шпал имеют по меньшей мере по одному эластомерному слою.

Стрелки представляют собой точки пересечения в рельсовых путях, в которых по меньшей мере один ответвленный путь направляется в главный путь, соответственно, выводится из него. Есть так называемые одиночные стрелки, у которых ответвленный путь выводится из главного пути, соответственно, вводится в него. Но есть также так называемые перекрестные стрелки, у которых ответвленный путь пересекает главный путь и выходит через него с двух сторон.

В уровне техники известно оснащение путей в области между стрелками, так и в области стрелок эластомерными слоями, чтобы таким образом достигать сглаживания просадки рельсов и гашения вибраций при переезде поезда. Известно, например, расположение под шпалами, так называемых, подошв шпал. Эти подошвы шпал находятся, таким образом, между шпалой и щебеночной постелью или неподвижным железнодорожным полотном, на которое опирается данная шпала. Подошвы шпал известны, например, из AT 506 529 B1 и WO 2016/077852 A1. В AT 506 529 B1 предлагается, например, подошва шпалы, у которой на упругом слое подошвы шпалы на обращенной к шпале стороне нанесен слой из спутанного волокна, а на противоположной стороне усилительный слой и другой упругий слой. Слой из спутанного волокна служит для крепления подошвы шпалы к отлитым из бетона шпалам. Усилительный слой на другой стороне подошвы шпалы ограничивает проникновение щебня щебеночной постели в подошву шпалы до желаемой степени.

Но в уровне техники известны также упругие промежуточные слои на верхней стороне шпалы, то есть между рельсом и шпалой. Это описано, например, в EP 0 552 788 A1.

В AT 503 772 B1 показана родовая стрелка, у которой на нижних сторонах каждой из шпал расположены подошвы шпал, имеющие по меньшей мере один эластомерный слой. Между рельсами и шпалами в AT 503 772 B1 находятся промежуточные слои, которые в этой публикации называются крепежными средствами. Из AT 503 772 B1 известно также варьирование мягкости, соответственно, твердости подошв шпал по длине шпалы.

Таким образом, в уровне техники известны разные методы обеспечения сглаживания (выравнивание) просадки рельсов при переезде поезда, в частности у стрелок для рельсовых путей, при этом в уровне техники во всей конструкции в каждом случае применяется один единственный упругий уровень и при необходимости оптимизируется для достижения этой цели.

Задачей изобретения является улучшить стрелку вышеназванного вида в том отношении, чтобы могло достигаться улучшенное сглаживание (выравнивание) просадки рельсов при переезде поезда.

Исходя из родственного уровня техники, изобретение предлагает для этого стрелку по п.1 формулы изобретения, у которой также промежуточные слои имеют по меньшей мере по одному эластомерному слою.

При этом в противоположность уровню техники, основной идеей изобретения является реализовать не только один, а по меньшей мере два, если смотреть в смонтированном положении, находящихся на расстоянии друг от друга в вертикальном направлении упругих уровня, чтобы улучшить сглаживание просадки рельсов при переезде поезда через стрелку. При этом один упругий уровень образуется указанным по меньшей мере одним эластомерным слоем подошв шпал. Второй упругий уровень образуется эластомерными слоями промежуточных слоев. Упругие свойства этих эластомерных слоев могут согласовываться друг с другом, в зависимости от требования, для достижения тем самым посредством обоих упругих слоев взаимно согласованной оптимизации. Благодаря этому амортизирующие свойства всей системы стрелки могут очень точно адаптироваться к разным требованиям, возникающим в стрелке в разных местах. Упругий прогиб может выравниваться по ходу стрелки. Добавление по меньшей мере одного второго упругого уровня позволяет точно согласовывать упругие свойства стрелки с поставленными задачами, которые должны особо решаться в каждом случае локально в стрелке в разных местах.

У предлагаемых изобретением стрелок как подошвы шпал, так и промежуточные слои могут состоять соответственно из одной или нескольких частей. Как подошвы шпал, так и промежуточные слои могут соответственно состоять из одного единственного эластомерного слоя. Но они могут также иметь несколько эластомерных слоев. Помимо этого, подошвы шпал, а также промежуточные слои могут также не иметь упругих составных частей, соответственно, слоев. Подошвы шпал могут представлять собой, например, многослойную конструкцию, имеющую два упругих слоя, усилительный слой и слой из спутанного волокна, соответственно, соединительный слой, которая известна из AT 503 772 B1. Промежуточные слои дополнительно к указанному по меньшей мере одному эластомерному слою могут также иметь, например, металлические пластины, как это также поясняется на примерах ниже в описании фигур.

Предпочтительные варианты изобретения предусматривают, что в стрелке эластомерные слои по меньшей мере двух разных подошв шпал имеют отличающийся друг от друга модуль балластной постели, и/или что в стрелке эластомерные слои по меньшей мере двух разных промежуточных слоев имеют отличающуюся друг от друга жесткость. В смысле различия предпочтительным образом предусмотрено, что модули балластной постели эластомерных слоев указанных по меньшей мере двух разных подошв шпал отличаются друг от друга на величину по меньшей мере 25% от большего модуля балластной постели, и/или что жесткости эластомерных слоев указанных по меньшей мере двух разных промежуточных слоев отличаются друг от друга на величину по меньшей мере 25% от большей жесткости.

В частности, подошвы шпал могут также иметь области различной твердости или мягкости в продольном направлении шпалы. При этом речь может идти об одной единственной сплошной подошве шпалы, а также об отделенных друг от друга участках, которые вместе образуют подошву шпалы.

Эластомерные слои, как уже говорит этот термин, представляют собой слои из по меньшей мере одного эластомера. Эластомеры являются устойчивыми по форме, но упруго деформируемыми полимерами, которые упруго деформируются при нагрузке на растяжение и сжатие, но после этого по меньшей мере по существу снова возвращаются в свою первоначальную, недеформированную конфигурацию. Особенно предпочтительно предусмотрено, что эластомерный слой каждого промежуточного слоя и/или эластомерный слой каждой подошвы шпалы содержит полиуретан или резину или смесь, включающую в себя полиуретан и/или резину. Названные эластомерные слои могут также полностью состоять из названных материалов. Резина может представлять собой натуральные, а также синтетические каучуковые эластомеры. Предпочтительно речь идет о вспененном полиуретане и/или вспененной резине. Оба вспененных варианта предпочтительно выполнены с закрытыми порами.

Предпочтительно предусмотрено, что эластомерный слой каждой подошвы шпалы имеет модуль балластной постели в пределах от 0,02 Н/мм³ (Ньютон на кубический миллиметр) до 0,6 Н/мм³, предпочтительно от 0,1 Н/мм³ до 0,5 Н/мм³, особенно предпочтительно от 0,15 Н/мм³ до 0,4 Н/мм³.

Модуль балластной постели часто используется для описания поведения деформации в пути на щебеночной постели. Он описывает отношение давления на единицу поверхности к соответствующей просадке. Таким образом, более мягкий материал имеет меньший модуль балластной постели, и наоборот. Упрощенно модуль балластной постели указывает, при каком давлении на единицу поверхности получается определенная просадка.

У эластомерного слоя каждого промежуточного слоя предпочтительным образом предусмотрена жесткость в пределах от 5 кН/мм (килоньютон на миллиметр) до 1000 кН/мм, предпочтительно от 10 кН/мм до 300 кН/мм, особенно предпочтительно от 20 кН/мм до 200 кН/мм. Жесткость могла бы также обозначаться как модуль упругости или жесткость точки опоры. Она описывает отношение силы в точке опоры к просадке. У более мягких материалов жесткость ниже, чем у относительно более твердых относительно них материалов.

Модуль балластной постели может определяться, например, по DIN 45673, издание от августа 2010 г. Жесткость может определяться по EN 13146, издание от апреля 2012 г.

С применением предлагаемого изобретением основного принципа указанных по меньшей мере двух упругих уровней в стрелке, которые могут соответственно согласовываться друг с другом, разные особые поставленные задачи в стрелке могут решаться лучше, чем это возможно в уровне техники. Например, с применением предлагаемого изобретением основного принципа в особых местах в стрелке можно лучше противодействовать опрокидыванию шпал, например, это возможно, в частности, в области крестовины или в области полушпал в стрелке. Для этого в особенно предпочтительных вариантах осуществления изобретения предусмотрено, что эластомерный слой подошвы каждой из шпал имеет по меньшей мере две области различной мягкости, при этом более твердая область эластомерного слоя подошвы шпалы расположена под первым из рельсов, а более мягкая область эластомерного слоя подошвы шпалы под вторым из рельсов, при этом первый из рельсов и второй из рельсов закреплены на расстоянии друг от друга на верхней стороне каждой шпалы, и эластомерный слой промежуточного слоя, расположенного между первым из рельсов и верхней стороной этой шпалы, и эластомерный слой промежуточного слоя, расположенного между вторым из рельсов и верхней стороной этой шпалы, имеют отличающуюся друг от друга мягкость. То есть дополнительно к принципу, собственно известному из уровня техники, может быть дополнительно предусмотрен эластомерный слой подошвы шпалы в продольном направлении вдоль шпалы, который должен выполняться с различной мягкостью, чтобы также эластомерные слои промежуточных слоев над шпалой, то есть на верхней стороне шпалы в находящихся на расстоянии друг от друга в продольном направлении шпалы местах, были выполнены с различной твердостью или мягкостью. При этом особенно предпочтительно предусмотрено, что в области над относительно мягкой областью эластомерного слоя подошвы шпалы находится также промежуточный слой, имеющий относительно мягкий эластомерный слой, и наоборот. То есть в этом смысле предпочтительным образом предусмотрено, что эластомерный слой промежуточного слоя, расположенного между первым из рельсов и верхней стороной этой шпалы, тверже, чем эластомерный слой промежуточного слоя, расположенного между вторым из рельсов и верхней стороной этой шпалы. Благодаря этому варьированию твердостей, соответственно, мягкостей как в промежуточном слое, так и в подошве шпалы в продольном направлении шпалы может особенно точно согласованным образом достигаться улучшенная и более равномерная разгрузка для противодействия таким образом опрокидыванию шпал. Особенно предпочтительно этот вариант предлагаемого изобретением основного принципа находит применение в следующих за последней сплошной шпалой полушпалах, а также в так называемой области крестовины стрелки.

Другое применение вышеназванного основного принципа изобретения в предлагаемых изобретением стрелках может также использоваться во избежание скачкообразных переходов в упругих свойствах в продольном направлении стрелки, то есть как в продольном направлении главного пути, так и ответвленного пути. Для этого в предпочтительных вариантах предусмотрено, что, если смотреть в продольном направлении поперек, предпочтительно ортогонально к шпалам, эластомерные слои подошв по меньшей мере двух из расположенных друг за другом шпал имеют отличающуюся друг от друга мягкость, а также эластомерные слои промежуточных слоев на по меньшей мере двух из расположенных друг за другом шпал выполнены с отличающейся друг от друга мягкостью, при этом в случае смены мягкости эластомерного слоя подошвы шпалы от одной из шпал к следующей за ней в продольном направлении шпале эластомерные слои промежуточных слоев на этих двух шпалах имеют одинаковую мягкость, и/или в случае смены мягкости эластомерного слоя промежуточного слоя от одной из шпал к следующей за ней в продольном направлении шпале эластомерные слои подошв шпал под этими двумя шпалами имеют одинаковую мягкость. То есть, упрощенно говоря, при этом применении предлагаемого изобретением основного принципа предусмотрено, что изменения в мягкости в уровне подошв шпал происходят не одновременно с изменениями мягкости в уровне промежуточных слоев, а эти изменения в продольном направлении поперек шпал сдвинуты друг относительно друга по меньшей мере на одну шпалу. Благодаря этому могут сглаживаться, соответственно, смазываться изменения в упругих свойствах вдоль стрелки. Этот принцип предпочтительным образом применяется во всей области стрелки. Перекрытие нескольких шпал является предпочтительным. То есть по этому основному принципу предусмотрено, что изменения в мягкости, соответственно, твердости в уровне промежуточных слоев всегда расположены со сдвигом относительно изменений мягкости, соответственно, твердости в уровне подошв шпал.

Другое применение предлагаемого изобретением основного принципа может использоваться для улучшений в так называемой области остряка стрелки. В этой так называемой области остряка стрелки, с одной стороны, следует учитывать, что щебеночная постель там, как правило, относительно тонкая, то есть имеет относительно небольшую вертикальную протяженность, и дополнительно шпалы выполнены относительно короткими. Но, с другой стороны, в частности, в этой области рельса вследствие обусловленного температурой расширения и сжатия рельсов, а также из-за часто расположенных там обогревов стрелки происходит концентрация сил. То и другое вместе приводит к тенденции путей к боковому горизонтальному излому. Чтобы противодействовать этой тенденции, подошвы шпал в области остряка должны быть выполнены относительно пластичными, соответственно, вязкоупругими, чтобы таким образом достичь наиболее высокого возможного сопротивления поперечному смещению в щебеночной постели или на каком-либо другом нижнем строении. Но, с другой стороны, это приводит к тому, что также в вертикальном направлении упругие свойства являются относительно низкими. Чтобы компенсировать это, может быть предусмотрено, чтобы, в частности в области остряка стрелки, эластомерный слой промежуточного слоя на каждой из шпал был мягче, чем эластомерный слой подошвы шпалы под этой шпалой. При этом благодаря относительно мягкому эластомерному слою в промежуточном слое относительно твердый для гарантии необходимого сопротивления поперечному смещению эластомерный слой в подошве шпалы может компенсироваться так, что в вертикальном направлении в целом получается желаемое упругое поведение. В частности, предпочтительным образом предусмотрено, что, в частности в области остряка стрелки, эластомерные слои подошвы шпалы выполнены вязкоупругими и имеют индекс EPM в пределах от 10% до 25%, предпочтительно от 10% до 20%, при этом индекс EPM определен и может измеряться, как определено в WO 2016/077852 A1.

Также предпочтительно, когда, в частности в области остряка стрелки, эластомерные слои промежуточных слоев имеют жесткость в пределах от 20 кН/мм до 200 кН/мм, предпочтительно от 40 кН/мм до 100 кН/мм. Указанные в пунктах 5-10 формулы изобретения предпочтительные соотношения и свойства могут относиться соответственно к указанному по меньшей мере одному эластомерному слою подошвы шпалы и/или указанному по меньшей мере одному эластомерному слою промежуточного слоя, а также ко всей подошве шпалы и/или всему промежуточному слою.

Другие признаки и подробности предпочтительных вариантов изобретения поясняются на примерах ниже с помощью описания фигур. Показано:

фиг.1: схематизированно изображенная предлагаемая изобретением стрелка в виде так называемой одиночной стрелки на виде в плане;

фиг.2: показано схематизированное вертикальное сечение по линии AA сечения с фиг.1;

фиг.3: показано схематизированное вертикальное сечение по линии BB сечения с фиг.1;

фиг.4: показано схематизированное вертикальное сечение по линии CC сечения с фиг.1;

фиг.5: показано схематизированно изображенное вертикальное сечение по линии DD сечения с фиг.1;

фиг.6: показано схематизированное вертикальное сечение по линии VV сечения с фиг.1;

фиг.7: показано схематизированное вертикальное сечение по линии ZZ сечения с фиг.1; и

фиг.8: схематизированно показан один из альтернативных вариантов осуществления промежуточного слоя.

Схематизированно показанная на фиг.1 на виде в плане стрелка 1 представляет собой, так называемую, одиночную стрелку, у которой ответвленный путь 18 впадает в главный путь 3. Полноты ради следует указать, что изобретение может также реализовываться у так называемых перекрестных стрелок, у которых ответвленный путь 18 на одной стороне впадает в главный путь 3, а на другой стороне выходит за него. При этом главным путем 3 называется путь наиболее частого движения. Ответвленный путь 18 представляет собой, как правило, путь менее частого движения.

Перед и позади стрелки попарно напротив друг друга на каждой из шпал 4 закреплены рельсы 2. Шпалы 4 расположены вдоль всей стрелки поперек и в отдельных областях даже ортогонально к продольному направлению 13 как главного пути 3, так и ответвленного пути 18. Сама стрелка 1 имеет область 14 остряка, область 14 соединительных путей и область 16 крестовины. В области 14 остряка находятся расположенные с возможностью поворота на шарнирах 23 остряковых рельсов остряковые рельсы 23. В области 16 крестовины стрелки 1 находится крестовина 17. Область 15 соединительных путей стрелки 1 находится между областью 14 остряка и областью 16 крестовины. В области 15 соединительных путей находятся соответственно жестко закрепленные на шпалах 4 промежуточные рельсы 25. В области 14 остряка наружные рельсы 2 называются также рамными рельсами 24. Область 16 крестовины стрелки на обращенной от области 14 остряка стороне заканчивается последней сплошной шпалой 20, которая также часто называется LDS (последняя сплошная шпала, ПСШ). После этого как в области главного пути 3, так и в области 18 соединительных путей следуют несколько так называемых полушпал 21, которые вследствие имеющихся условий площади в целях экономии площади могут быть выполнены с одной стороны укороченными по сравнению со шпалами, используемыми в главном пути 3 и в соединительных путях 18.

В области 17 крестовины рельсы 2 часто называются усовиковыми рельсами 26. Рельсы 2 в области полушпал 21 часто называются примыкающими рельсами 27. В области 15 соединительных путей и области 16 крестовины, помимо этого, как, собственно, известно и здесь также изображено на чертеже, могут еще иметься так называемые направляющие рельсы 19. Изложенная до сих пор конструкция стрелки 1 с фиг.1 собственно известна и поэтому не требует дополнительных пояснений. Термин «рельс» 2 включает в себя, в общем, все виды рельсов 2, независимо от того, обозначены ли они особо и дополнительно собственным ссылочным обозначением или нет.

На поясняемых ниже фиг.2-7 речь идет в каждом случае о схематизированно изображенных вертикальных сечениях по вышеназванным линиям сечения. В каждом случае показано, как в соответствующих сечениях данные рельсы 2 посредством промежуточных слоев 6 опираются на верхние стороны 5 шпал, и шпалы 4 через расположенные на их нижних сторонах 7 подошвы 8 шпал опираются на щебеночную постель 28. Вид крепления рельсов 2 и промежуточных слоев 6 к шпалам 4 на этих изображениях не показан. Оно может быть выполнено, как в уровне техники. То же самое относится к креплению подошв 8 шпал к нижним сторонам 7 шпал 4.

Вместо щебеночной постели 28 может также иметься собственно известное неподвижное нижнее строение, например, в виде бетонных плит или тому подобного. Подошвы 8 шпал, в частности при неподвижном нижнем строении, могут быть расположены не только на нижней стороне 7 шпалы, но и на боковых поверхностях каждой шпалы 4, предпочтительно несколько выдаваться дальше вверх. В частности, в этом случае подошвы 8 шпал могут также называться шпальными башмаками. Они могут также иметь собственно известные пластинчатые вкладыши шпальных башмаков.

За исключением фиг.8, как промежуточные слои 6, так и подошвы 8 шпал изображены выполненными как однослойные тела в виде эластомерных слоев 10, соответственно, 9. Как пояснялось выше, это не должно быть так. Как промежуточные слои 6, так и подошвы 8 шпал дополнительно к их эластомерным слоям 10, соответственно, 9 могут иметь и другие слои, как это уже пояснялось выше и с помощью еще поясняемой ниже фиг.8 описывается также на примере по меньшей мере для промежуточного слоя 6.

На всех описанных ниже фигурах эластомерные слои 9 подошв 8 шпал, а также эластомерные слои 10 промежуточных слоев 6 были заштрихованы различным образом. Каждый вид штриховки характеризует определенную твердость, соответственно, мягкость данного эластомерного слоя 9, соответственно, 10, при этом на выбранном изображении речь идет исключительно об отношениях друг к другу. На всех изображениях наиболее твердые эластомерные слои 9, соответственно, 10 заштрихованы вертикально. Средние степени твердости, соответственно, мягкости заштрихованы наискосок. Наиболее мягкие относительно них эластомерные слои 9 и 10 обозначены горизонтальной штриховкой.

На фиг.2 показано вертикальное сечение по линии AA сечения в области 15 соединительных путей, в которой рельсы 2 называются также соединительными рельсами 25. Как уже пояснялось, имеются два вертикально удаленных друг от друга упругих уровня. Нижний упругий уровень образуется эластомерным слоем 9 подошвы 8 шпалы. Верхний упругий уровень реализуется эластомерными слоями 10 промежуточных слоев 6. Путем согласования упругих свойств, соответственно, мягкости каждого из применяющихся эластомерных слоев 9 и 10, говоря обобщенно, общая упругость вдоль стрелки 1 может адаптироваться к локально имеющимся в каждом случае требованиям. В области 15 соединительных путей упругость, соответственно, мягкость эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы по всей продольной протяженности в продольном направлении 31 шпалы 4 выполнена постоянной. Эластомерные слои 10 расположенных на верхней стороне 5 шпалы промежуточных слоев 6 тверже, чем эластомерный слой 9 подошвы 8 шпалы, но выполнены одинаково мягкими, соответственно, твердыми друг относительно друга.

На фиг.3 показано вертикальное сечение по линии BB сечения в продольном направлении 13 стрелки 1 той же самой шпалы, что и на фиг.2.

На фиг.4 показано вертикальное сечение в области 16 крестовины стрелки 1 по линии CC сечения с фиг.1 и вместе с тем вдоль шпалы 4, выполненной в виде удлиненной шпалы, которая при переезде поезда всегда нагружается эксцентрически, так как поезд едет либо по главному пути 3, либо по ответвленному пути 18. Это неизбежно приводит к односторонней нагрузке и вместе с тем тенденции к опрокидыванию шпал 4 в этой области. Чтобы противодействовать этому, наружные области 11 эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы выполнены тверже, чем центральная область 12 эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы. Но у этой возможности компенсации эффектов опрокидывания имеются пределы. Во избежание избыточной нагрузки этих шпал 4 на их среднем участке мягкость в подошве 8 шпалы, соответственно, ее эластомерном слое 9 в области 12 не может слишком сильно отличаться от краевых областей 11. Чтобы, несмотря на это, достичь идеальной мягкости опирания вторых рельсов 30 в этой средней области шпалы 4, дополнительно варьируется также мягкость эластомерных слоев 10 промежуточных слоев 6 в продольном направлении 31 шпалы 4. При этом речь идет о первом примере, в котором предусмотрено, что эластомерный слой 9 подошвы 8 шпалы каждой из шпал 4 имеет по меньшей мере две области 11 и 12 различной мягкости, при этом более твердая область 11 эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы расположена под первым из рельсов 29, а более мягкая область 12 эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы под вторым из рельсов 30, при этом первый из рельсов 29 и второй из рельсов 30 закреплены на расстоянии друг от друга на верхней стороне 5 каждой шпалы 4, и эластомерный слой 10 промежуточного слоя 6, расположенного между первым из рельсов 29 и верхней стороной 5 этой шпалы 4, и эластомерный слой 10 промежуточного слоя 6, расположенного между вторым из рельсов 30 и верхней стороной 5 этой шпалы 4, являются отличаются по твердости друг от друга, при этом здесь конкретно предусмотрено, что эластомерный слой 10 промежуточного слоя 6, расположенного между первым из рельсов 29 и верхней стороной 5 этой шпалы 4, тверже, чем эластомерный слой 10 промежуточного слоя 6, расположенного между вторым из рельсов 30 и верхней стороной 5 этой шпалы 4.

Второй пример, в котором мягкость эластомерных слоев 9 и 10 варьируется как в подошве 8 шпалы, так и в промежуточных слоях 6 в продольном направлении 31 шпалы 4, показан на фиг.5. Здесь речь идет о вертикальном сечении по линии DD сечения с фиг.1, то есть о вертикальном сечении полушпалы 21, непосредственно следующей за последней сплошной шпалой 20. Эти полушпалы 21 склонны к опрокидыванию, так как вследствие ограниченной с одной стороны занимаемой площади на одной стороне они менее далеко выступают за рельс 2, чем на противоположной стороне. Этому эффекту опрокидывания может также оказываться противодействие с помощью различной мягкости, соответственно, твердости областей 11 и 12 эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы. Однако измерения показали, что при этом, хотя и может достигаться сглаживание, но все же вводимые нагрузки еще очень неравномерны, так что в нижнем строении, то есть здесь в щебеночном основании 28, из-за этого могут возникать различные осадки. То есть и здесь с помощью дополнительно имеющихся эластомерных слоев 10 промежуточных слоев 6 с помощью второго упругого уровня может достигаться дополнительное точное согласование упругостей, соответственно, мягкости в продольном направлении 31 вдоль шпалы 4, что в целом приводит к улучшенной и более равномерной разгрузке также в области этих укороченных с одной стороны полушпал 21. И здесь предпочтительно предусмотрено, что на протяжении более мягкой области 12 подошвы 8 шпалы находится более мягкий промежуточный слой 6, а на протяжении более твердой области 11 подошвы 8 шпалы также более твердый промежуточный слой 6.

На фиг.6 показано продольное сечение параллельно продольному направлению 13 стрелки 1, соответственно, главному пути 3 поперек шпал 4. Здесь осуществлен тот принцип, что изменения упругости в эластомерных слоях 9 и 10 подошвы 8 шпалы и промежуточном слое 6 реализуются исключительно со сдвигом друг относительно друга, то есть не между одними и теми же шпалами 4. При этом на фиг.6 предусмотрено, что, если смотреть в продольном направлении 13 поперек, предпочтительно ортогонально к шпалам 4, эластомерные слои 9 подошв 8 по меньшей мере двух из расположенных друг за другом шпал 4 выполнены с отличающейся друг от друга мягкостью, а также эластомерные слои 10 промежуточных слоев 6 на по меньшей мере двух из расположенных друг за другом шпал 4 тоже с отличающейся друг от друга мягкостью, при этом в случае смены мягкости эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы от одной из шпал 4 к следующей за ней в продольном направлении 13 шпале 4 эластомерные слои 10 промежуточных слоев 6 на этих двух шпалах 4 одинаково мягкие, и/или в случае смены мягкости эластомерного слоя 10 промежуточного слоя 6 от одной из шпал 4 к следующей за ней в продольном направлении шпале 4 эластомерные слои 9 подошв 8 шпал под этими двумя шпалами 4 одинаково мягкие. Благодаря тому, что изменения упругости, соответственно, мягкости при переходах в этих двух упругих уровнях в продольном направлении 13 происходят со сдвигом друг относительно друга, предотвращаются скачкообразные изменения в упругих свойствах вдоль стрелки 1. То есть имеется своего рода эффект смазывания, соответственно, выравнивания. На фиг.6 это изображено на примере. Если смотреть слева направо, между первой и второй шпалой 4 сначала изменяется упругость эластомерного слоя 10 промежуточного слоя 6, в то время как упругость эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы при переходе от первой ко второй шпале 4 остается одинаковой. Затем от второй к третьей шпале 4 изменяется упругость, соответственно, мягкость эластомерного слоя 9 в подошве 9 шпалы, в то время как на переходе между этими двумя шпалами упругость, соответственно, мягкость эластомерного слоя 10 промежуточного слоя 6 остается неизменной. Затем между третьей и четвертой, а также между четвертой и пятой шпалой 4 не изменяется ни упругость эластомерного слоя 9, ни упругость эластомерного слоя 10, в то время как между пятой и шестой шпалой 4 тогда изменяется мягкость эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы, в то время как мягкость эластомерного слоя 10 промежуточного слоя 6 остается одинаковой. Затем при переходе от шестой к седьмой шпале 4 изменяется мягкость эластомерного слоя 10 промежуточного слоя 6, в то время как в мягкости эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы между этими двумя шпалами 4 больше нет изменения. Этот принцип реализуется предпочтительным образом по всей продольной протяженности стрелки 1, то есть как в главном пути 3, так и в ответвленном пути 18.

В описанных до сих пор с помощью фиг.4-6 принципах, в общем, предпочтительно, что при модуле балластной постели эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы в пределах 0,02-0,2 Н/мм³ жесткость эластомерного слоя 10 промежуточного слоя лежит в пределах от 5 до 150 кН/мм. Если модуль балластной постели эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы лежит в пределах от 0,2 до 0,3 Н/мм³, то эластомерный слой 10 промежуточного слоя 6 в таких вариантах имеет предпочтительно жесткость в пределах от 10 до 200 кН/мм. Если модуль балластной постели эластомерного слоя 9 подошвы 8 шпалы лежит, в отличие от этого, в пределах от 0,3 до 0,6 Н/мм³, то эластомерный слой 10 промежуточного слоя 6 в названных вариантах имеет предпочтительным образом жесткость в пределах от 15 до 250 кН/мм.

На фиг.7 показано сечение ZZ с фиг.1 в области 14 остряка. Для гарантии соответственно высокого сопротивления поперечному смещению между каждой шпалой 4 и нижним строением, здесь в виде щебеночной постели 28, здесь находят применение предпочтительным образом подошвы 8 шпал, эластомерные слои 10 которых имеют вязкоупругие свойства. Индекс EPM эластомерных слоев 9 подошв 8 шпал в этой области лежит предпочтительно в пределах от 10% до 25%, предпочтительно от 10% до 20%. Модуль балластной постели эластомерных слоев 9 подошв 8 шпал в этой области 14 остряка лежит предпочтительно в пределах от 0,1 до 0,6 Н/мм³. Чтобы, несмотря на это, достичь достаточно мягкой опоры рельсов 2 в вертикальном направлении, в этой области 14 остряка промежуточные слои 6 предпочтительным образом выполнены соответственно мягкими. Эластомерные слои 10 промежуточных слоев 6 имеют здесь предпочтительным образом жесткость в пределах от 20 до 200 кН/мм, предпочтительно от 40 до 100 кН/мм. При этом в целом в области 14 остряка стрелки 1 предпочтительным образом предусмотрено, что эластомерный слой 10 промежуточного слоя 6 на каждой из шпал 4 мягче, чем эластомерный слой 9 подошвы 8 шпалы под этой шпалой 4.

На показанных до сих пор сечениях промежуточный слой 6 состоит в каждом случае из одного единственного эластомерного слоя 10. Но, как уже пояснялось выше, промежуточный слой 6 может быть также многослойным и состоять из разных материалов. Такой пример показан на фиг.8. Здесь промежуточный слой 6 дополнительно к эластомерному слою 10 имеет металлическую пластину 32. На металлической пластине 32 закреплен рельс 2. Такие металлические пластины 32 могут, например, применяться для увеличения площади, по которой к эластомерному слою 10 прижимается промежуточный слой 6. Конечно, есть многочисленные другие варианты, каким образом промежуточный слой 6 может быть выполнен многослойным. Это относится также к подошве 8 шпалы, причем здесь, в частности, ссылаемся на уже упомянутый выше уровень техники, который представляет многослойные подошвы 8 шпал.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - Стрелка

2 - Рельс

3 - Главный путь

4 - Шпала

5 - Верхняя сторона шпалы

6 - Промежуточный слой

7 - Нижняя сторона шпалы

8 - Подошва шпалы

9 - Эластомерный слой

10 - Эластомерный слой

11 - Область

12 - Область

13 - Продольное направление

14 - Область остряка

15 - Область соединительных путей

16 - Область крестовины

17 - Крестовина

18 - Ответвленный путь

19 - Направляющий рельс

20 - LDS (ПСШ, последняя сплошная шпала)

21 - Полушпала

22 - Остряковые рельсы

23 - Шарнир острякового рельса

24 - Рамные рельсы

25 - Соединительные рельсы

26 - Усовиковые рельсы

27 - Примыкающие рельсы

28 - Щебеночная постель

29 - Первый рельс

30 - Второй рельс

31 - Продольное направление

32 - Металлическая пластина.

Изобретение относится к области верхнего строения железнодорожного пути, в частности к стрелкам для рельсового пути. Стрелка содержит рельсы и шпалы. Рельсы закреплены на шпалах попарно. Между рельсом и шпалой проложены промежуточные слои. На нижних сторонах шпал расположены эластомерные подошвы. Промежуточные слои подошвы содержат по меньшей мере по одному эластомерному слою. Эластомерный слой шпалы каждой из шпал имеет по меньшей мере две области различной мягкости. Более твердая область расположена под первым рельсом, а более мягкая область – под вторым. Рельсы закреплены на верхней стороне каждой шпалы. Мягкость промежуточного эластомерного слоя, расположенного между первым рельсом и шпалой отличается от мягкости слоя между вторым рельсом и шпалой. Улучшается сглаживание просадки рельсов при проезде поезда. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Стрелка (1) для рельсового пути для рельсовых транспортных средств, причем эта стрелка (1) имеет рельсы (2) и последовательность шпал (4), и в каждом случае на верхней стороне (5) каждой шпалы (4) попарно напротив друг друга закреплены по меньшей мере по два из рельсов (2), и между каждым из рельсов (2) и верхней стороной (5) каждой шпалы расположено по промежуточному слою (6), и шпалы (4) на своих нижних сторонах (7), противоположных их соответствующим верхним сторонам (5), имеют каждая подошву (8) шпалы, и эти подошвы (8) шпал имеют по меньшей мере по одному эластомерному слою (9), отличающаяся тем, что промежуточные слои (6) имеют по меньшей мере по одному эластомерному слою (10),

причем эластомерный слой (9) подошвы (8) шпалы каждой из шпал (4) имеет по меньшей мере две различные по мягкости области (11, 12), при этом более твердая область (11) эластомерного слоя (9) подошвы (8) шпалы расположена под первым из рельсов (2, 29), а более мягкая область (12) эластомерного слоя (9) подошвы (8) шпалы – под вторым из рельсов (2, 30), при этом первый из рельсов (2, 29) и второй из рельсов (2, 30) закреплены на расстоянии друг от друга на верхней стороне (5) каждой шпалы (4), и эластомерный слой (10) промежуточного слоя (6), расположенного между первым из рельсов (2, 29) и верхней стороной (5) этой шпалы (4), и эластомерный слой (10) промежуточного слоя (6), расположенного между вторым из рельсов (2, 30) и верхней стороной (5) этой шпалы (4), имеют отличающуюся друг от друга мягкость.

2. Стрелка (1) по п.1, отличающаяся тем, что в стрелке (1) эластомерные слои (9) по меньшей мере двух разных подошв (8) шпал имеют отличающийся друг от друга модуль балластной постели и/или что в стрелке (1) эластомерные слои (10) по меньшей мере двух разных промежуточных слоев (6) имеют отличающуюся друг от друга жесткость.

3. Стрелка (1) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что эластомерный слой (9) каждой подошвы (8) шпалы имеет модуль балластной постели в пределах от 0,02 Н/мм³ до 0,6 Н/мм³, предпочтительно от 0,1 Н/мм³ до 0,5 Н/мм³, особенно предпочтительно от 0,15 Н/мм³ до 0,4 Н/мм³, и/или что эластомерный слой (10) каждого промежуточного слоя (6) имеет жесткость в пределах от 5 кН/мм до 1000 кН/мм, предпочтительно от 10 кН/мм до 300 кН/мм, особенно предпочтительно от 20 кН/мм до 200 кН/мм.

4. Стрелка (1) по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что эластомерный слой (10) каждого промежуточного слоя (6) и/или эластомерный слой (9) каждой подошвы (8) шпалы содержит, предпочтительно вспененный, полиуретан или резину или смесь, включающую в себя, предпочтительно вспененный, полиуретан и/или резину, или состоит из них.

5. Стрелка (1) по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что эластомерный слой (10) промежуточного слоя (6), расположенного между первым из рельсов (2, 29) и верхней стороной (5) этой шпалы (4), тверже, чем эластомерный слой (10) промежуточного слоя (6), расположенного между вторым из рельсов (2, 30) и верхней стороной (5) этой шпалы (4).

6. Стрелка (1) по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что если смотреть в продольном направлении (13) поперек, предпочтительно ортогонально к шпалам (4), эластомерные слои (9) подошв (8) по меньшей мере двух из расположенных друг за другом шпал (4) имеют отличающуюся друг от друга мягкость, а также эластомерные слои (10) промежуточных слоев (6) на по меньшей мере двух из расположенных друг за другом шпал (4) выполнены с отличающейся друг от друга мягкостью, при этом в случае смены мягкости эластомерного слоя (9) подошвы (8) шпалы от одной из шпал (4) к следующей за ней в продольном направлении (13) шпале (4) эластомерные слои (10) промежуточных слоев (6) на этих двух шпалах (4) одинаково мягкие, и/или в случае смены мягкости эластомерного слоя (10) промежуточного слоя (6) от одной из шпал (4) к следующей за ней в продольном направлении (13) шпале (4) эластомерные слои (9) подошв (8) шпал под этими двумя шпалами (4) одинаково мягкие.

7. Стрелка (1) по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что в частности в области (14) остряка стрелки (1), эластомерный слой (10) промежуточного слоя (6) на каждой из шпал (4) мягче, чем эластомерный слой (9) подошвы (8) шпалы под этой шпалой (4).

8. Стрелка (1) по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что в частности в области (14) остряка стрелки (1), эластомерные слои (10) подошвы (8) шпалы выполнены вязкоупругими и имеют индекс EPM в пределах от 10% до 25%, предпочтительно от 10% до 20%.

9. Стрелка (1) по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что в частности в области (14) остряка стрелки (1), эластомерные слои (10) промежуточных слоев (6) имеют жесткость в пределах от 20 кН/мм до 200 кН/мм, предпочтительно от 40 кН/мм до 100 кН/мм.