Taco de tornillo de plástico para la fijación de un carril sobre una traviesa.

Taco de tornillo de plástico (6) para la fijación de un carril (2) sobre una traviesa (1),

en particular traviesa de hormigón, con un cuerpo de taco esencialmente cilíndrico, que presenta en el lado de la cabeza una zona de caña (7) que se conecta con preferencia en una corona de taco (8) hacia abajo y en cuya prolongación presenta una rosca exterior (9), con la que se puede desenroscar desde la traviesa (1) o se puede enroscar en ésta, y está provista con una rosca interior (10) para el alojamiento de un tornillo de traviesa (4; 4a, 4b) debajo de la zona de la caña (7), caracterizado porque la zona de la caña (7) presenta en el interior, en la transición hacia la rosca interior (10) un apéndice helicoidal (13) que reduce el diámetro interior sobre una longitud parcial de la zona de la caña (7) y que se extiende al menos sobre una periferia parcial.

Taco de tornillo de plástico para la fijación de un carril sobre una traviesa

La invención se refiere a un taco de tornillo de plástico para la fijación de un carril sobre una traviesa, en particular traviesa de hormigón, con un cuerpo de taco esencialmente cilindrico, que presenta en el lado de la cabeza una zona de caña que se conecta con preferencia en una corona de taco hacia abajo y en cuya prolongación presenta una rosca exterior, con la que se puede desenroscar desde la traviesa o se puede enroscar en ésta, y está provista con una rosca interior para el alojamiento de un tornillo de traviesa debajo de la zona de la caña.

Los carriles de la vía ferroviaria se tienen en los trayectos actuales altamente cargados casi exclusivamente sobre traviesas de hormigón y con sistemas de fijación de los carriles que están constituidos por elementos de fijación (abrazaderas de fijación), elementos de guía de los carriles (placas de guía angulares) y una combinación de taco y tornillo, en los que se emplea un taco de tornillo de plástico del tipo mencionado al principio, como se conoce a partir del documento EP 785 38 B1. El taco de plástico se fabrica de materiales de plástico de alta calidad, como polipropileno, poliamida o poliolefina, en particular HDPE, a través de fundición por inyección.

La combinación de taco y tornillo representa un componente crítico, porque, por una parte, debe absorber las fuerzas de tensión elevadas de la abrazadera de fijación (en sistemas altamente elásticos se trata incluso de introducción oscilante de la fuerza) y, por otra parte, las fuerzas deben ser introducidas lo más suavemente posible en el hormigón tensado de la traviesa. En este caso, los picos prioritariamente elevados de la tensión conducen muy rápidamente a grietas en el hormigón, que conduce con el tiempo a la destrucción de la traviesa de hormigón.

En la práctica se aplican dos soluciones, a saber, como se conoce a partir de la publicación mencionada anteriormente, por una parte, una combinación de taco y tornillo que está constituida por un tornillo de traviesa con rosca redonda y por un taco de plástico con una rosca interior correspondiente para tornillos de rosca redonda. Este taco de tornillo de plástico presenta en la zona inferior del cuerpo del taco una forma adaptada a la rosca exterior del tornillo de traviesa esencialmente del mismo espesor de pared, que está dimensionado de tal forma que el diámetro exterior del taco es al menos 1,5 veces y como máximo 1,2 veces el diámetro Interior del taco, y en el que la zona inferior del cuerpo del taco está adaptada a una rosca exterior redondeada de un tornillo de traviesa. A través del espesor reducido adicionalmente de esta manera el cuerpo del taco debe rodear el tornillo a modo de una funda de pared fina. Puesto que la zona inferior del cuerpo del taco está adaptada a la rosca exterior redondeada del tornillo de traviesa, debe evitarse el peligro del corte en la pared fina del taco durante la introducción del tornillo en comparación con la rosca de arista viva.

La finura de la pared del taco de plástico provoca, sin embargo, que la introducción de la fuerza desde el tornillo de la traviesa se realice directamente en el hormigón, lo que conduce en el caso de impactos o componentes de fuerza transversal (introducidas desde la rueda ferroviaria a través del carril sobre el sistema de fijación) a picos de tensión extremos en el hormigón. Además, el aflojamiento, cuando se establece un daño, de un taco de plástico de pared fina de este tipo solamente es posible con condiciones, porque el taco de sustitución debe tener medidas menores de la rosca exterior, para poder ser enroscado en la "rosca de hormigón" (que aparece cuando se desenrosca el taco dañado). No obstante, una reducción adicional del espesor de pared da como resultado un debilitamiento claro del taco de plástico, de manera que una sustitución no puede dar una seguridad duradera.

Una segunda combinación de taco y tornillo está constituida por un tornillo de traviesa de venta en el comercio con rosca triangular y por un taco de plástico con rosca Interior exclusivamente para tornillos de rosca triangular. Los tacos de plástico empleados en este caso son, en efecto, de pared fina, pero el enroscamiento del tornillo de traviesa requiere una atención especial, para registrar la marcha de la rosca del taco. Si esto no es así, el tornillo de traviesa en el taco de plástico puede cortar, además de la marcha predeterminada de la rosca triangular una nueva rosca, lo que conduce al debilitamiento considerable del taco de plástico y a largo plazo a su destrucción.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de crear un taco de tornillo de plástico sin los inconvenientes mencionados, que se mejora especialmente con respecto a sus propiedades de funcionamiento, como introducción uniforme de la fuerza en la traviesa, montaje sencillo y facilidad de sustitución, reducción del peligro de rotura y, además, se puede emplear de manera variable.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la Invención porque la zona de la caña presenta en el interior, en la transición hacia la rosca interior un apéndice helicoidal que reduce el diámetro interior sobre una longitud parcial de la zona de la caña y que se extiende al menos sobre una periferia parcial. Este apéndice, que con una longitud de la zona de la caña de aproximadamente 4 mm puede tener una longitud de aproximadamente 15 mm, constriñe un poco la entrada para un tornillo de traviesa y posibilita un centrado previo del tornillo de traviesa inmediatamente antes de que éste entre con su rosca en la rosca Interior del taco. La configuración de forma helicoidal del apéndice, como los pasos de rosca que se conecta en él, apoya que el tornillo de traviesa no pueda cortar, además de la marcha de la rosca predeterminada, una nueva rosca propia. Sobre todo en el caso de utilización de tornillos de rosca triangular se evita el peligro de un daño del taco a través de colocación o bien fijación falsa del tornillo de traviesa. No puede suceder ya que un tornillo de rosca triangular corte una rosca nueva, lo que haría necesario un

retroceso y una nueva fijación del tornillo de traviesa.

El taco de plástico de acuerdo con la invención es adecuado, por lo tanto, para tornillos de traviesa con rosca triangular y para tornillos de traviesa con rosca redonda. En el caso de confusiones inevitables de los tornillos durante la construcción de la vía, estos dos tipos de tornillos están almacenados en las empresas constructoras de vías y en las sociedades ferroviarias con frecuencia de decenas de miles, no se puede dañar el taco y se puede realizar el montaje de forma inalterada.

Una propuesta ventajosa de la invención prevé que los flancos delanteros respectivos en la dirección de enroscamiento de la rosca interior del taco y sus flancos traseros respectivos presenten un ángulo de gradiente diferente y pasen uno dentro del otro con diferentes radios en el fondo de la rosca. De esta manera se puede conseguir una optimización de la geometría de la rosca para el alojamiento de tornillos de traviesas con rosca redonda o rosca triangular con la misma resistencia duradera y fuerza tensora. Los ángulos de gradiente que provocan esta optimización para el flanco delantero y el flanco trasero, respectivamente, pueden tener 7° o bien 45° y los radios de transición pueden tener 1 mm y 1,5 mm, respectivamente.

Una forma de realización preferida de la invención prevé que la zona de la caña esté configurada con un perfilado exterior del tipo de rosca. A través de este otro perfilado de rosca con respecto a la rosca interior presente de todos modos, que está configurado entre una corona del taco - si está presente - y el apéndice helicoidal que define la geometría de enroscamiento con centrado previo, se asegura, como han confirmado numerosos ensayos, que también en el caso de un par de torsión de enroscamiento muy elevado se impide un movimiento de extracción y el taco permanece siempre todavía de manera que se puede desenroscar. Puesto que a pesar de la especificación de 25 Nm existen en la práctica, debido a las máquinas de roscado mal ajustadas, en general valores desde aproximadamente 9 a 1. Nm, de manera que la zona de la caña se dilata hacia arriba y se extrae la corona del taco algunas décimas de milímetro sobre la superficie de la traviesa de hormigón.

Cuando con preferencia los pasos de rosca de la rosca exterior del taco de tornillo de plástico están configurados en forma de diente de sierra, con un ángulo de inclinación plano, que se reduce desde la corona roscada en la dirección de enroscamiento y con gradiente igual grande, por ejemplo poseen un ángulo de inclinación... [Seguir leyendo]

1.- Taco de tornillo de plástico (6) para la fijación de un carril (2) sobre una traviesa (1), en particular traviesa de hormigón, con un cuerpo de taco esencialmente cilindrico, que presenta en el lado de la cabeza una zona de caña (7) que se conecta con preferencia en una corona de taco (8) hacia abajo y en cuya prolongación presenta una rosca exterior (9), con la que se puede desenroscar desde la traviesa (1) o se puede enroscar en ésta, y está provista con una rosca interior (1) para el alojamiento de un tornillo de traviesa (4; 4a, 4b) debajo de la zona de la caña (7), caracterizado porque la zona de la caña (7) presenta en el interior, en la transición hacia la rosca interior (1) un apéndice helicoidal (13) que reduce el diámetro interior sobre una longitud parcial de la zona de la caña (7) y que se extiende al menos sobre una periferia parcial.

2.- Taco de tornillo de plástico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los flancos delanteros respectivos en la dirección de enroscamiento (11) de la rosca interior (1) del taco (6) y sus flancos traseros respectivos presentan un ángulo de gradiente diferente ((3, a) y pasan uno dentro del otro con diferentes radios (R1, R.1.5) en el fondo de la rosca.

3.- Taco de tornillo de plástico de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la zona de la caña (7) está configurada con un perfilado exterior (14) del tipo de rosca.

4.- Taco de tornillo de plástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los pasos de rosca (9a) de su rosca exterior (9) están configurados en forma de diente de sierra, con un ángulo de inclinación (12) plano descendente desde las coronas roscadas (9b) en la dirección de enroscamiento (11) y con gradiente igual (P) de sus flancos inferiores delanteros y con un ángulo, en cambio, empinado de sus flancos superiores traseros.

5.- Taco de tornillo de plástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cuerpo del taco posee un espesor grande con una relación entre el diámetro del núcleo (Di) de la rosca interior (1) y el diámetro exterior (Da) de </=,67, siendo con preferencia el diámetro del núcleo (Di) de 15 a 2 mm y el diámetro exterior (Da) de 3 a 35 mm.

6.- Taco de tornillo de plástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la rosca interior (1) presenta otro gradiente que la rosca del tornillo de la traviesa (4; 4a, 4b).

7 - Taco de tornillo de plástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la rosca interior (1) está configurada con al menos un gradiente diferente de los gradientes restantes.

8.- Taco de tornillo de plástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque su longitud total tiene al menos de 135 a 14 mm.

9.- Taco de tornillo de plástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la corona del taco (8) se configura de manera que se estrecha en la dirección de enroscamiento (11).