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技術 鉄道用マクラギ、および鉄道用マクラギを製造するための工程

出願人 ブラスケム・エス・エー
発明者 ギルヘルメ・ロンガ・ノゼダニエル・ウェンゼル・トレヴィザン
出願日 2015年11月11日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2017-543856
公開日 2018年3月29日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2018-508674
状態 特許登録済
技術分野 鉄道軌道
主要キーワード 鉄道客車 六角ネジ 鋳鉄板 製作材料 ガラス繊維質 本解決策 送り込み位置 支持基礎
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図面 (20)

課題・解決手段

鉄道網の少なくとも一対のレール(2、2')の固定のための鉄道マクラギ(1)であって、接触面(3)を備え、一対のレール(2、2')の各々のレールが互いから離間して固定され、鉄道用マクラギ(1)は接触面(3)の留め付け壁(5、5')との結合によって画定される中空部(4)を備え、それによって、留め付け壁(5、5')に隣接すると共に接触面(3)の反対にある自由部分(17)を確立することによって構成される鉄道用マクラギ(1)が記載される。鉄道用マクラギの中空部(4)が支持面によって画定される実施形態と、鉄道用マクラギを製造する工程とが、さらに記載される。

概要

背景

鉄道マクラギは、鉄道網の様々な構成要素のうちの1つを表しており、バラストおよび他の固定要素と組み合わせて、客車が走るレールの正しい留め付け(固定)を促進する。

先行技術で開示されている要素の大多数は、木材から作られており(約90%)、残りは鋼鉄コンクリート、または再生プラスチックのマクラギである。

木製マクラギは、数十年推定される耐用期間を有し、そのため、この期間の後にマクラギを交換することが必要である。300万個を超える木製マクラギが毎年交換されていると推定され、かつ所定の種類の同原材料の使用に関する法的規制もあることから、関係機関は問題の素材代替物を探している。

代替物は、木材、鋼鉄、コンクリート、森林再生木材、プラスチック(リサイクルまたは新規)から作られたマクラギの使用に集中している。

新規のプラスチックから作られたマクラギの使用は、良好な挙動を示している。一方、この種類のマクラギの使用は、積荷ステムから生じる作用力以外の作用力を受ける狭軌乗客輸送の鉄道に制限されている。

リサイクルされたプラスチックのマクラギに関しては、これらは若干数の鉄道網において使用されており、風土がもたらす亀裂の拡がり、反り、および固定に関する問題によって、重大な構造上の問題を呈している。

基本的に、リサイクルされたマクラギでは、マクラギを構成する材料において均質性を得ることが難しくなる。したがって、検出される構造上の問題および発生する事故(脱線)のため、この種類のマクラギの使用は事実上不可能である。

コンクリートのマクラギは、世界中の鉄道網で普及しているにもかかわらず、最も一般的に利用可能である市販のモデルの大きな慣性および剛性のため、一部の国(ブラジルなど)に存在する線路鉄道路盤およびバラストの特性にとって適切でないことが分かっている。

この事実は、バラストの大きな破壊を引き起こす傾向があり、結果として事故を発生させる可能性の他に、鉄道保守コストを増加させてしまう。

それらの形に応じて分類される場合、コンクリート製マクラギは、単一で剛体の連続した部材によって形成される単一ブロック式のものである場合があり、これは、マクラギの異なる各領域において現れる大きな曲げモーメントを受ける。

各々のレールの下に配置され、柔軟な鋼鉄棒によって結合される、補強コンクリートの2つの剛体のブロックから成る双ブロック式のコンクリート製マクラギ(混合マクラギ)もある。

梁の弾性おかげで、コンクリートの2つのブロックは、プレストレストコンクリートから作られたマクラギがほとんど耐えることのできない静的な曲げおよび交互の曲げのほとんどの応力に、影響を受けない。

各種コンクリート製マクラギの中には、ポリブロックマクラギというものもあり、これは、2つの補強コンクリートブロックが、やはりコンクリートから作られる中間部材と組み合わせて両端に配置されているものである。側方のブロックも中間のブロックも、大きな弾性限度を有する鋼鉄製の棒材手段によって結合され、応力が掛けられ、両端において留め付けられる。

木製マクラギに対するコンクリート製マクラギの使用に関するいくつかの利点が言及でき、例えば、コンクリート製マクラギは約50年間の耐久性を有し、そのより大きい質量および弾性的な固定のおかげで、横方向および縦方向の剛性を示す。

さらに、コンクリート製マクラギは、レールの容易な素早い交換を可能にする他、鉄道の安定性のおかげで、レールの耐用年数の増加と、(レールにおける)曲げ応力の低減とを同じく可能にする。

また、コンクリート製マクラギでは、脱線の頻度が低減され、結果として、走行の質に向上があり、永続的な保守のコストに大幅な低減がある。

一方、コンクリート製マクラギの使用は、このマクラギが木製マクラギと比較して重量がより大きいため、輸送コストが増加することや、脱線発生後のマクラギを再使用することには疑問が呈せられるなど、いくつかの欠点を呈する。

また、コンクリート製マクラギを使用することで、固定システムは、レール摩耗に対して調節できず、鉄道の拡幅に対して調節できない。さらに、鉄道を敷設および維持するための高価な設備を必要とし、一部の状況では、マクラギの大きな重量のため、バラストに損傷がもたらされ得る。

すでに述べたように、コンクリートおよびプラスチック製のマクラギに加えて、先行技術は鋼鉄から作られるマクラギをさらに開示する。鋼鉄製マクラギは、使用されているとき、満足できる挙動を示す。一方、鋼鉄製マクラギの重量が極めて不安定な鋼鉄の価格に直接的に依存するため、鋼鉄製マクラギは高くて不確かなコストを有し得る。

この種類のマクラギの固定は、通常、ネジおよびナットを用いて行われ、永続的な保守を必要とする。さらに、ネジを用いた固定は、マクラギに形成された孔のため、マクラギを弱くさせてしまう。

この種類のマクラギの利点として、再利用の可能性、長い耐用年数(約60年間)に言及することができ、不活性で毒性がなく、低い敷設コストを示し、その輸送が簡単であり、その製作材料のおかげで不燃性である。

欠点として、鋼鉄製マクラギの使用は、より多くの回数介入と、タンピング領域における変化とを必要とする。さらに、この種類のマクラギは、分離の危険性のため、走行の妨害を必然的に伴う可能性があり、腐食の問題をなおも受ける可能性がある。

木製マクラギに関して、これらは、使用に適するものにするために、先に(化学的に)処理されるべきである。明らかなのは、このような化学処理は環境にとって有害である。

前記化学処理の事業所は、マクラギを保管する責任と、マクラギの耐用年数を長くする観点から、防腐剤を適用し、菌および虫の増殖を防止する責任と、がある。

数多くのステップを含む長い工程であること以外にも、マクラギを処理する工程は、保存剤を収容する保管容器処理シリンダ、および配管の破損のため、空気汚染など、様々な環境の問題を引き起こす可能性がある。

また、従業員の一部における化学製品の吸収、吸入、および摂取は稀ではない。また、除草剤および殺虫剤の使用は、土壌および河川汚染し、動物相行動における変化、および、種の絶滅の可能性を引き起こす可能性がある。

森林再生木材から作られたマクラギを使用することがさらに可能であり、この種類のマクラギは、堅木のマクラギより大幅に小さい耐性を示す。

また、環境に対して強い攻撃性がある一部の製品(クレオソートなど)でマクラギを処理することができない場合、マクラギにバクテリアおよびシロアリなどの生物学的因子が付着する可能性があり、極めて短い寿命(およそ3〜4年間)をもたらし、これは、堅木から作られたマクラギの耐用年数よりはるかに短い。

本発明は、前述のマクラギの使用において存在する問題を、構造上の構成と鉄道用マクラギを製造する工程とを用いて克服することを目的としている。

提案されているマクラギは、その使用に関して制限がなく、構造と運用との両方において鉄道線路における使用に適しており、積荷および/または乗客を輸送するのに適している。

先行技術から知られているプラスチック製マクラギ(リサイクルまたは新規のいずれも)は、部材の重量と弾性率との間に最適な組み合わせを示さない。

最も知られているプラスチックの提案は、木製マクラギの形を正確に模しており、部材をより重くし、より多くの原料だけでなく、部材を作るための人的および機械工数もより多く消費する。このような要因は、生産工程を遅くし、マクラギの最終的な価格を上昇させる。

本発明は、ガラス繊維を含むポリプロピレンから排他的にではないが好ましくは作られ、好ましくは押出加工である高い生産性の工程から製造され、さらに、堅木のマクラギの剛性に近い剛性に加えて競争力のある価格を達成することができる構造的な形を有する鉄道用マクラギを、提案する。

また、本発明で提案されるマクラギは、低減された最終価格を伴い、部材の輸送および敷設を容易にし、木製マクラギにおいて使用される標準的な固定装置の使用を可能にし、マクラギの敷設および保守のために用いられる標準的な機械を使用し、その製造材料のため、マクラギの耐用年数の終了時に製品を再利用することができる。

構造的に、提案される鉄道用マクラギは、バラストへの留め付けの機能および特性にとって重要な差異として作用する中空部(貫通孔部)を備える。その提案される形のため、鉄道に使われるバラストは、マクラギに入り込み、一体的な塊になる。

マクラギ内部でのバラストの圧縮によって、バラスト/マクラギのシステムにとってより大きい剛性が作り出され、最終的な慣性モーメントが、マクラギの慣性モーメントと、マクラギ内部に配置されるバラスト層の慣性モーメントと、の合計となる。

また、鉄道用マクラギの提案された形のため、敷設および保守するのが容易で、2人の作業者によって運ぶのが容易で、1つの部材を他の部材に(1つのマクラギを他のマクラギに)係合することで輸送されるのに適しており、したがって数えきれないほど多くの物流における利点をもたらす軽量なマクラギ(40〜45kgの範囲)が得られる。

概要

鉄道網の少なくとも一対のレール(2、2')の固定のための鉄道用マクラギ(1)であって、接触面(3)を備え、一対のレール(2、2')の各々のレールが互いから離間して固定され、鉄道用マクラギ(1)は接触面(3)の留め付け壁(5、5')との結合によって画定される中空部(4)を備え、それによって、留め付け壁(5、5')に隣接すると共に接触面(3)の反対にある自由部分(17)を確立することによって構成される鉄道用マクラギ(1)が記載される。鉄道用マクラギの中空部(4)が支持面によって画定される実施形態と、鉄道用マクラギを製造する工程とが、さらに記載される。

目的

本発明の追加的な目的は、敷設工程および製作工程が単純化される鉄道用マクラギを提供し、作業時間を短縮し、市場の要求を満たし、部材の使用のサイクルにおける効率を保証することである

効果

実績

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請求項1

鉄道網の少なくとも一対のレール(2、2')の固定のための鉄道マクラギ(1)であって、該鉄道用マクラギ(1)は接触面(3)を備え、前記一対のレール(2、2')の各々のレールは互いから離間して固定され、前記鉄道用マクラギ(1)は、前記接触面(3)の留め付け壁(5、5')との結合によって画定される中空部(4)を備え、それによって前記留め付け壁(5、5')に隣接すると共に前記接触面(3)の反対側にある自由部分(17)を確立することを特徴とする鉄道用マクラギ(1)。

請求項2

前記接触面(3)および前記留め付け壁(5、5')は、前記鉄道用マクラギ(1)の内壁(13)と、外壁(14)と、中間層(15)と、を確立しており、前記鉄道用マクラギ(1)の前記内壁(13)および前記外壁(14)は第1の材料から製造され、ならびに前記中間層(15)は5000MPa以上の曲げ弾性率を有する複合材から製造される、ことを特徴とする請求項1に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項3

前記第1の材料は好ましくは高分子材料であり、より好ましくはポリプロピレンであり、前記中間層(15)は、ガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物から好ましくは製造されることを特徴とする請求項2に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項4

前記中間層(15)は、好ましくは質量で5%〜40%のガラス繊維を含み、より好ましくは質量で33%〜37%のガラス繊維を含んだポリプロピレンの混合物から製造されることを特徴とする請求項3に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項5

前記鉄道用マクラギの第1の幅(L1)が前記留め付け壁(5、5')同士の間の距離によって定められ、前記留め付け壁(5、5')は、前記接触面(3)と前記留め付け壁(5、5')との間の結合の点の反対側の支持点(7、7'、8、8')をさらに含み、該支持点(7、7'、8、8')同士の間の距離は、前記鉄道用マクラギ(1)の第2の幅(L2)を定めることを特徴とする請求項4に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項6

前記接触面(3)は平面であることを特徴とする請求項5に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項7

前記接触面(3)は、前記留め付け壁(5、5')を超えて突出することを特徴とする請求項6に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項8

前記接触面(3)と、前記留め付け壁(5、5')と、支持(7、7'、8、8')と、の間の結合が曲線の部分を用いて行われることを特徴とする請求項7に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項9

少なくとも1つの支持溝(9)をさらに備え、各支持溝(9)は、前記接触面(3)から前記鉄道用マクラギ(1)の前記中空部(4)へと突出することを特徴付とする請求項8に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項10

前記支持溝(9)は、前記留め付け壁(5、5')のうちの少なくとも1つから前記鉄道用マクラギ(1)の前記中空部(4)へとさらに突出することを特徴とする請求項9に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項11

前記留め付け壁(5、5')は複数の留め付け歯(12)をさらに備え、前記複数の留め付け歯(12)は、前記鉄道用マクラギ(1)の前記中空部(4)に隣接していない前記留め付け壁(5、5')に配置されることを特徴とする請求項10に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項12

前記支持点(7、7'、8、8')は単一の支持点(7、7')として構成され、前記鉄道用マクラギ(1)の前記第1の幅(L1)は、前記鉄道用マクラギ(1)の前記第2の幅(L2)に等しいことを特徴とする請求項5に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項13

前記支持点(7、7'、8、8')は二重の支持点(8、8')として構成され、前記鉄道用マクラギの前記第1の幅(L1)は、前記鉄道用マクラギ(1)の前記第2の幅(L2)以下であることを特徴とする請求項5に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項14

前記二重の支持点(8、8')は、少なくとも前記鉄道用マクラギ(1)の前記中空部(4)から外側へと、または前記鉄道用マクラギ(1)の前記中空部(4)の内側へと突出し、前記中空部(4)の内側へと突出するときのみ、前記鉄道用マクラギ(1)の前記第1の幅(L1)と等しい前記第2の幅(L2)を確立することを特徴とする請求項13に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項15

前記二重の支持点(8、8')は、前記鉄道用マクラギ(1)の前記中空部(4)から外側へと、および前記鉄道用マクラギ(1)の前記中空部(4)の内側へと突出することを特徴とする請求項14に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項16

少なくとも固定ブロック(10)または金属板(22、22')が、前記接触面(3)における前記レールの配置点の反対側の、前記中空部(4)の部分に配置されることを特徴とする請求項1または15に記載の鉄道用マクラギ(1)。

請求項17

鉄道網の少なくとも一対のレール(2、2')への固定のための鉄道用マクラギ(1')であって、該鉄道用マクラギ(1')は接触面(3)を備え、前記一対のレール(2、2')の各々のレールは互いから離間して固定され、前記接触面(3)と反対側の支持面(3')をさらに備え、前記鉄道用マクラギ(1')は、前記接触面(3)の前記支持面(3')との結合によって、且つ留め付け壁(5、5')を用いて、画定される中空部(4)を備えることを特徴とする鉄道用マクラギ(1')。

請求項18

前記接触面(3)、前記支持面(3')、および前記留め付け壁(5、5')は、前記鉄道用マクラギ(1')の内壁(13)と、外壁(14)と、中間層(15)と、を確立しており、前記鉄道用マクラギ(1')の前記内壁(13)および前記外壁(14)は第1の材料から製造され、ならびに前記中間層(15)は5000MPa以上の曲げ弾性率を備える混合物から製造される、ことを特徴とする請求項17に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項19

前記第1の材料は好ましくは高分子材料であり、より好ましくはポリプロピレンであり、前記中間層(15)は、ガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物から好ましくは製造されることを特徴とする請求項18に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項20

前記中間層(15)は、好ましくは質量で5%〜40%のガラス繊維を含み、より好ましくは質量で33%〜37%のガラス繊維を含んだポリプロピレンの混合物から製造されることを特徴とする、請求項19に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項21

前記鉄道用マクラギの第1の幅(L1)が前記留め付け壁(5、5')同士の間の距離によって定められ、前記留め付け壁(5、5')は、前記接触面(3)と前記留め付け壁(5、5')との間の結合の点の反対側の支持点(7、7'、8、8')をさらに含み、該支持点(7、7'、8、8')同士の間の距離は、前記鉄道用マクラギ(1')の第2の幅(L2)を定めることを特徴とする請求項20に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項22

前記接触面(3)および前記支持面(3')は平面であり、さらに、前記接触面(3)および前記支持面(3')は前記留め付け壁(5、5')を超えて突出し、前記接触面(3)と、前記支持面(3')と、前記留め付け壁(5、5')と、支持(7、7'、8、8')と、の間の結合が曲線の部分を用いて行われることを特徴とする請求項21に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項23

少なくとも1つの支持溝(9)をさらに備え、各支持溝(9)は、前記接触面(3)、前記支持面(3')、および前記留め付け壁(5、5')のうちの少なくとも1つから前記鉄道用マクラギ(1')の前記中空部(4)へと突出することを特徴とする請求項22に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項24

前記留め付け壁(5、5')は複数の留め付け歯(12)をさらに備え、前記複数の留め付け歯(12)は、前記鉄道用マクラギ(1')の前記中空部(4)に隣接していない前記留め付け壁(5、5')の一部に配置されることを特徴とする請求項22に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項25

前記支持点(7、7'、8、8')は単一の支持点(7、7')として構成され、前記鉄道用マクラギ(1')の第1の幅(L1)は、前記鉄道用マクラギ(1')の第2の幅(L2)に等しいことを特徴とする請求項21に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項26

前記支持点(7、7'、8、8')は二重の支持点(8、8')として構成され、前記鉄道用マクラギの第1の幅(L1)は前記鉄道用マクラギ(1')の第2の幅(L2)より小さく、前記二重の支持点(8、8')は前記鉄道用マクラギ(1')の前記中空部(4)から外側へと突出することを特徴とする請求項2に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項27

少なくとも固定ブロック(10)または金属板(22、22')が、前記接触面(3)における前記レールの配置点の反対側の、前記中空部(4)の部分に配置されることを特徴とする、請求項25または26に記載の鉄道用マクラギ(1')。

請求項28

鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程であって、混合物を押出機械の供給部に加え、押出ヘッド温度パラメータを調節するステップと、前記ステップと同時に、第1の材料を補助押出機械に加え、前記第1の材料を溶解するステップと、前記押出機械に、付随して溶融した前記第1の材料および前記混合物を加えるステップと、前記混合物を溶融した前記第1の材料で被覆し、構造体を形成するステップと、押出機械を通じて前記構造体を溶解し、前記溶融した構造体を、鋳型を用いて所望の形へと成形するステップと、前記押出機械の冷却システムを用いて前記溶融した構造体を冷却するステップと、前記溶融した構造体を冷却した後に、前記押出機械の流速を制御して、前記溶融した構造体を所望の大きさへと切断することで、前記鉄道用マクラギ(1、1')を成形するステップと、を含むことを特徴付とする鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

請求項29

前記混合物を溶融した前記第1の材料で被覆するステップは、前記鉄道用マクラギ(1、1')の内壁(13)および外壁(14)を前記第1の材料から形成するステップと、前記鉄道用マクラギ(1、1')の中間層(15)を前記混合物から形成するステップであって、使用される前記混合物は、5000MPa以上の曲げ弾性率を有するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項28に記載の鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

請求項30

前記第1の材料は好ましくは高分子材料であり、より好ましくはポリプロピレンであり、前記混合物は、好ましくはガラス繊維を含んだポリプロピレンの混合物であることを特徴とする請求項29に記載の鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

請求項31

前記鉄道用マクラギ(1、1')の前記中間層(15)を形成する前記ステップは、ポリプロピレンとガラス繊維との混合物、好ましくは質量で5%〜40%のガラス繊維を含み、より好ましくは質量で33%〜37%のガラス繊維を含んだポリプロピレンの混合物を用いて実行されることを特徴とする請求項30に記載の鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

請求項32

前記混合物を押出機械の供給部に加える前記ステップは、前記押出ヘッドの温度を、追加的に220℃から250℃までの好ましいとされる範囲で調節し、前記押出機械の流速を制御する前記ステップは、毎分0.1〜0.5メートルの好ましい速度を確立することを特徴とする請求項31に記載の鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

請求項33

前記押出ヘッド内で前記構造体を圧縮するステップであって、前記押出機械の冷却システムを用いて前記溶融した構造体を冷却するステップは、前記溶融した構造体の全体厚さを均質に冷却するステップをさらに含むことを特徴とする請求項32に記載の鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

請求項34

冷却システムを用いて前記溶融した構造体を冷却する前記ステップは、さらに前記押出機械の較正器を通じて行われ、前記較正器は、真空のない、0.3〜0.5メートルの範囲の好ましい長さの較正器として構成されることを特徴とする請求項33に記載の鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

請求項35

冷却システムを用いて前記溶融した構造体を冷却する前記ステップは、さらに前記押出機械の較正器を通じて行われ、前記較正器は、真空が好ましくは0〜0.4barの範囲であり、1〜4メートルの好ましい長さのある較正器として構成されることを特徴とする請求項33に記載の鉄道用マクラギ(1、1')を製造するための工程。

技術分野

0001

本発明は、鉄道マクラギ枕木)と、鉄道用マクラギを製造するための工程とに関する。より詳細には、本発明は、中空部が設けられた鉄道用マクラギと、それを作るための工程とに関する。

背景技術

0002

鉄道用マクラギは、鉄道網の様々な構成要素のうちの1つを表しており、バラストおよび他の固定要素と組み合わせて、客車が走るレールの正しい留め付け(固定)を促進する。

0003

先行技術で開示されている要素の大多数は、木材から作られており(約90%)、残りは鋼鉄コンクリート、または再生プラスチックのマクラギである。

0004

木製マクラギは、数十年推定される耐用期間を有し、そのため、この期間の後にマクラギを交換することが必要である。300万個を超える木製マクラギが毎年交換されていると推定され、かつ所定の種類の同原材料の使用に関する法的規制もあることから、関係機関は問題の素材代替物を探している。

0005

代替物は、木材、鋼鉄、コンクリート、森林再生木材、プラスチック(リサイクルまたは新規)から作られたマクラギの使用に集中している。

0006

新規のプラスチックから作られたマクラギの使用は、良好な挙動を示している。一方、この種類のマクラギの使用は、積荷ステムから生じる作用力以外の作用力を受ける狭軌乗客輸送の鉄道に制限されている。

0007

リサイクルされたプラスチックのマクラギに関しては、これらは若干数の鉄道網において使用されており、風土がもたらす亀裂の拡がり、反り、および固定に関する問題によって、重大な構造上の問題を呈している。

0008

基本的に、リサイクルされたマクラギでは、マクラギを構成する材料において均質性を得ることが難しくなる。したがって、検出される構造上の問題および発生する事故(脱線)のため、この種類のマクラギの使用は事実上不可能である。

0009

コンクリートのマクラギは、世界中の鉄道網で普及しているにもかかわらず、最も一般的に利用可能である市販のモデルの大きな慣性および剛性のため、一部の国(ブラジルなど)に存在する線路鉄道路盤およびバラストの特性にとって適切でないことが分かっている。

0010

この事実は、バラストの大きな破壊を引き起こす傾向があり、結果として事故を発生させる可能性の他に、鉄道保守コストを増加させてしまう。

0011

それらの形に応じて分類される場合、コンクリート製マクラギは、単一で剛体の連続した部材によって形成される単一ブロック式のものである場合があり、これは、マクラギの異なる各領域において現れる大きな曲げモーメントを受ける。

0012

各々のレールの下に配置され、柔軟な鋼鉄棒によって結合される、補強コンクリートの2つの剛体のブロックから成る双ブロック式のコンクリート製マクラギ(混合マクラギ)もある。

0013

梁の弾性おかげで、コンクリートの2つのブロックは、プレストレストコンクリートから作られたマクラギがほとんど耐えることのできない静的な曲げおよび交互の曲げのほとんどの応力に、影響を受けない。

0014

各種コンクリート製マクラギの中には、ポリブロックマクラギというものもあり、これは、2つの補強コンクリートブロックが、やはりコンクリートから作られる中間部材と組み合わせて両端に配置されているものである。側方のブロックも中間のブロックも、大きな弾性限度を有する鋼鉄製の棒材手段によって結合され、応力が掛けられ、両端において留め付けられる。

0015

木製マクラギに対するコンクリート製マクラギの使用に関するいくつかの利点が言及でき、例えば、コンクリート製マクラギは約50年間の耐久性を有し、そのより大きい質量および弾性的な固定のおかげで、横方向および縦方向の剛性を示す。

0016

さらに、コンクリート製マクラギは、レールの容易な素早い交換を可能にする他、鉄道の安定性のおかげで、レールの耐用年数の増加と、(レールにおける)曲げ応力の低減とを同じく可能にする。

0017

また、コンクリート製マクラギでは、脱線の頻度が低減され、結果として、走行の質に向上があり、永続的な保守のコストに大幅な低減がある。

0018

一方、コンクリート製マクラギの使用は、このマクラギが木製マクラギと比較して重量がより大きいため、輸送コストが増加することや、脱線発生後のマクラギを再使用することには疑問が呈せられるなど、いくつかの欠点を呈する。

0019

また、コンクリート製マクラギを使用することで、固定システムは、レール摩耗に対して調節できず、鉄道の拡幅に対して調節できない。さらに、鉄道を敷設および維持するための高価な設備を必要とし、一部の状況では、マクラギの大きな重量のため、バラストに損傷がもたらされ得る。

0020

すでに述べたように、コンクリートおよびプラスチック製のマクラギに加えて、先行技術は鋼鉄から作られるマクラギをさらに開示する。鋼鉄製マクラギは、使用されているとき、満足できる挙動を示す。一方、鋼鉄製マクラギの重量が極めて不安定な鋼鉄の価格に直接的に依存するため、鋼鉄製マクラギは高くて不確かなコストを有し得る。

0021

この種類のマクラギの固定は、通常、ネジおよびナットを用いて行われ、永続的な保守を必要とする。さらに、ネジを用いた固定は、マクラギに形成された孔のため、マクラギを弱くさせてしまう。

0022

この種類のマクラギの利点として、再利用の可能性、長い耐用年数(約60年間)に言及することができ、不活性で毒性がなく、低い敷設コストを示し、その輸送が簡単であり、その製作材料のおかげで不燃性である。

0023

欠点として、鋼鉄製マクラギの使用は、より多くの回数介入と、タンピング領域における変化とを必要とする。さらに、この種類のマクラギは、分離の危険性のため、走行の妨害を必然的に伴う可能性があり、腐食の問題をなおも受ける可能性がある。

0024

木製マクラギに関して、これらは、使用に適するものにするために、先に(化学的に)処理されるべきである。明らかなのは、このような化学処理は環境にとって有害である。

0025

前記化学処理の事業所は、マクラギを保管する責任と、マクラギの耐用年数を長くする観点から、防腐剤を適用し、菌および虫の増殖を防止する責任と、がある。

0026

数多くのステップを含む長い工程であること以外にも、マクラギを処理する工程は、保存剤を収容する保管容器処理シリンダ、および配管の破損のため、空気汚染など、様々な環境の問題を引き起こす可能性がある。

0027

また、従業員の一部における化学製品の吸収、吸入、および摂取は稀ではない。また、除草剤および殺虫剤の使用は、土壌および河川汚染し、動物相行動における変化、および、種の絶滅の可能性を引き起こす可能性がある。

0028

森林再生木材から作られたマクラギを使用することがさらに可能であり、この種類のマクラギは、堅木のマクラギより大幅に小さい耐性を示す。

0029

また、環境に対して強い攻撃性がある一部の製品(クレオソートなど)でマクラギを処理することができない場合、マクラギにバクテリアおよびシロアリなどの生物学的因子が付着する可能性があり、極めて短い寿命(およそ3〜4年間)をもたらし、これは、堅木から作られたマクラギの耐用年数よりはるかに短い。

0030

本発明は、前述のマクラギの使用において存在する問題を、構造上の構成と鉄道用マクラギを製造する工程とを用いて克服することを目的としている。

0031

提案されているマクラギは、その使用に関して制限がなく、構造と運用との両方において鉄道線路における使用に適しており、積荷および/または乗客を輸送するのに適している。

0032

先行技術から知られているプラスチック製マクラギ(リサイクルまたは新規のいずれも)は、部材の重量と弾性率との間に最適な組み合わせを示さない。

0033

最も知られているプラスチックの提案は、木製マクラギの形を正確に模しており、部材をより重くし、より多くの原料だけでなく、部材を作るための人的および機械工数もより多く消費する。このような要因は、生産工程を遅くし、マクラギの最終的な価格を上昇させる。

0034

本発明は、ガラス繊維を含むポリプロピレンから排他的にではないが好ましくは作られ、好ましくは押出加工である高い生産性の工程から製造され、さらに、堅木のマクラギの剛性に近い剛性に加えて競争力のある価格を達成することができる構造的な形を有する鉄道用マクラギを、提案する。

0035

また、本発明で提案されるマクラギは、低減された最終価格を伴い、部材の輸送および敷設を容易にし、木製マクラギにおいて使用される標準的な固定装置の使用を可能にし、マクラギの敷設および保守のために用いられる標準的な機械を使用し、その製造材料のため、マクラギの耐用年数の終了時に製品を再利用することができる。

0036

構造的に、提案される鉄道用マクラギは、バラストへの留め付けの機能および特性にとって重要な差異として作用する中空部(貫通孔部)を備える。その提案される形のため、鉄道に使われるバラストは、マクラギに入り込み、一体的な塊になる。

0037

マクラギ内部でのバラストの圧縮によって、バラスト/マクラギのシステムにとってより大きい剛性が作り出され、最終的な慣性モーメントが、マクラギの慣性モーメントと、マクラギ内部に配置されるバラスト層の慣性モーメントと、の合計となる。

0038

また、鉄道用マクラギの提案された形のため、敷設および保守するのが容易で、2人の作業者によって運ぶのが容易で、1つの部材を他の部材に(1つのマクラギを他のマクラギに)係合することで輸送されるのに適しており、したがって数えきれないほど多くの物流における利点をもたらす軽量なマクラギ(40〜45kgの範囲)が得られる。

発明が解決しようとする課題

0039

本発明は、積荷および/または乗客を輸送するために使用される、建設中または運用中の鉄道線路において使用するための高性能鉄道用マクラギを開発するという目的を持っている。

0040

本発明の追加的な目的は、敷設工程および製作工程が単純化される鉄道用マクラギを提供し、作業時間を短縮し、市場の要求を満たし、部材の使用のサイクルにおける効率を保証することである。

0041

本発明は、バラスト層を破壊するコンクリートの大きい剛性および重量、質の悪い木材の短い耐用年数、鋼鉄の導電性など、(背景技術において記載されている)本解決策の主な問題も、再生樹脂を使用する解決策の信頼性の問題も、(大部分において)克服するという目的も持っている。

0042

さらに、本発明は、原材料としてポリプロピレンを好ましくは使用し、その耐用年数の終了時に再利用できる、持続性訴求力がある鉄道用マクラギを提供する目的を持っている。

0043

本発明は、中空部が設けられており、そのため鉄道網のバラストをマクラギに入り込ませることができ、バラスト/マクラギのシステムの剛性を増強させることができる鉄道用マクラギを提供するという追加的な目的を持っている。

0044

逆U字形が与えられた鉄道用マクラギの構造上の構成を提供することもまた、本発明の目的のうちの1つである。

0045

本発明の追加的な目的は、第1の材料から、および、前記第1の材料を含む混合物から作られる鉄道用マクラギを提供することである。

0046

本発明のさらなる目的は、内壁外壁とが第1の材料から作られ、それらの壁の間に配置される層が第1の材料を含む混合物から作られる鉄道用マクラギを提供することである。

0047

本発明は、押出/共押出工程によって作られる鉄道用マクラギを提供するという目的も持っている。

0048

本発明の追加的な目的は、中空部が支持溝を備える鉄道用マクラギを提供することである。

0049

本発明の追加的な目的は、押出機械較正器の内部で、マクラギを作るときに使用される複合材の圧縮も、製作されているマクラギの全体厚さの均質な冷却も可能にする押出工程によって、鉄道用マクラギを製造するための工程を提供することである。

0050

最後に、本発明は、優れた品質と信頼性で、大きな規模でブラジルの市場を満たすという目的を持っている。

課題を解決するための手段

0051

本発明の目的は、5〜40%の範囲であり得るガラス繊維高含有のポリプロピレンから好ましくは製作され、共押出工程によって適用される外被として純粋なポリプロピレンの層を伴う押出工程によって好ましくは製造される高性能鉄道用マクラギを用いて、達成される。

0052

提案されている鉄道用マクラギは、大きな弾性率と木材の性能に近い性能とを示し、したがって、積荷および乗客を輸送するための鉄道における適用を可能にする。本発明で提案されている鉄道用マクラギは、以下の主な利点を有する。
・大きな規模で市場を満たすための原材料の入手性および信頼性。
・良好な電気絶縁性
・大きな弾性率。
・完全な再利用可能性
・同じ工具および設備を用いての、木製マクラギと同等の敷設性および保守性
・輸送および保守のさらなる容易性で、物流コストを低減する。
・不活性および不浸透である。
・木製マクラギとの組み合わせで使用できる。
・木製マクラギにおいて現在用いられている固定システムの使用を可能にする。
・異なる軌間およびAMV(線路移動装置)を満たすために、異なる長さおよび形のマクラギの製作を可能にする。

0053

ここで、本発明は、図面に描写されている実施形態の例を参照して、より詳細に説明される。

図面の簡単な説明

0054

単純な鉄道網を描写した、本発明で提案された鉄道用マクラギを受け入れるのに適した鉄道網を上から描写した図である。
複数のレールの鉄道網を描写した、本発明で提案された鉄道用マクラギを受け入れるのに適した鉄道網を上から描写した図である。
鉄道用マクラギのために提案された実施形態の断面の図である。
鉄道用マクラギの好ましい寸法を示す、鉄道用マクラギのために提案された実施形態の断面の追加の図である。
鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の断面の図である。
鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の断面の図である。
鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の断面の図である。
図5に示した鉄道用マクラギの好ましい構成を示す、図5に示した鉄道用マクラギのために提案された構造の実施形態の断面の図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギの追加の実施形態の断面の図である。
好ましいとされるのを示す、図7に示した鉄道用マクラギの断面の追加の図である。
支持溝を備える、本発明で提案された鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図である。
複数の支持溝を備える、本発明で提案された鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図である。
複数の留め付け歯を備える、本発明で提案された鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図である。
留め付け壁を超えて突出する接触面を備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、支持溝をさらに開示する図である。
留め付け壁を超えて突出する接触面を備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、二重の支持点を開示する図である。
留め付け壁を超えて突出する接触面を備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、複数の支持溝を開示する図である。
留め付け壁を超えて突出する接触面を備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、複数の留め付け歯を開示する図である。
接触面が留め付け壁を超えて突出しておらず、中空部の中へと突出する二重の支持点をさらに備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、支持溝をさらに開示する図である。
接触面が留め付け壁を超えて突出しておらず、中空部の中へと突出する二重の支持点をさらに備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、中空部の中へと突出する二重の支持点を開示する図である。
接触面が留め付け壁を超えて突出しておらず、中空部の中へと突出する二重の支持点をさらに備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、複数の支持溝を開示する図である。
接触面が留め付け壁を超えて突出しておらず、中空部の中へと突出する二重の支持点をさらに備える、本発明の鉄道用マクラギのために提案された追加の実施形態の図であり、複数の留め付け歯を開示する図である。
図13(c)に示したマクラギの好ましい寸法を強調した、図13(c)に示したマクラギのために提案された構造の実施形態の断面の図である。
鉄道のために提案された構造の実施形態の断面の追加の図である。
鉄道用マクラギの内壁、外壁、および中間層を強調した、鉄道用マクラギのために提案された構造の実施形態の断面の図である。
支持面をさらに備える、本発明で提案された鉄道用マクラギの追加の実施形態の断面の図である。
複数の支持溝をさらに示している、本発明で提案された鉄道用マクラギの追加の実施形態の断面の図である。
複数の留め付け歯と、留め付け壁を超えての支持面および接触面の突出とをさらに示している、本発明で提案された鉄道用マクラギの追加の実施形態の断面の図である。
複数の留め付け歯をさらに示している、本発明で提案された鉄道用マクラギの追加の実施形態の断面の図である。
固定ブロックをさらに示す、本発明で提案された鉄道用マクラギを備える鉄道網の断面図である。
マクラギにおいて横断して配置される固定要素をさらに使用する、固定ブロックへの鉄道用マクラギの固定の図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギとの組み合わせで使用される固定ブロックについての可能な構造の実施形態を示す図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギとの組み合わせで使用される固定ブロックについての可能な構造の実施形態を示す図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギとの組み合わせで使用される固定ブロックについての可能な構造の実施形態を示す図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギとの組み合わせで使用される固定ブロックについての可能な構造の実施形態を示す図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギとの組み合わせで使用される固定ブロックについての可能な構造の実施形態を示す図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギとの組み合わせで使用される固定ブロックについての追加の実施形態を示す図である。
本発明で提案された鉄道用マクラギとの組み合わせで使用される固定ブロックについての追加の実施形態を示す図である。
金属板を用いている本発明で提案された鉄道用マクラギの固定を示す図であり、図22(a)が図22(b)に示した金属板と比較してより小さい金属板の使用を示している図である。
金属板を用いている本発明で提案された鉄道用マクラギの固定を示す図であり、図22(a)が図22(b)に示した金属板と比較してより小さい金属板の使用を示している図である。
金属板を用いている図19に示した鉄道用マクラギの固定を示す図であり、分割された板を示す図である。
金属板を用いている図19に示した鉄道用マクラギの固定を示す図であり、分割された板を示す図である。

実施例

0055

本発明は、鉄道用マクラギ1(マクラギ1とも呼ばれる)に関する。

0056

構造的に、図1〜図16を参照すると、本発明で提案されたマクラギ1は中空部4を備えており、したがって、鉄道網で用いられるバラストをマクラギ1へと入り込ませ、マクラギ1へと圧縮させることができるため、マクラギ/バラストの組立体の剛性を増加させる。

0057

図1〜図16は、鉄道用マクラギ1のために提案された好ましい構造の実施形態を示しており、それらのすべてが、中空部4の形と、使用される材料(混合物)とに関する特性を保っている。各々の実施形態の特性は、以後において詳述されている。

0058

図1を参照して、提案されたマクラギ1は、鉄道の少なくとも一対のレール2、2'を固定するために使用される。マクラギ1が、図1(a)に示したような一対のレール2、2'だけが設けられた単純な鉄道網での使用に適している、または図1(b)に示した複数のレールを備える鉄道網の分岐器においてさえ使用できることは、言及されるべきである。

0059

図1は、提案されたマクラギ1の接触面3をさらに参照しており、前記接触面3は、鉄道網の各々のレール2、2'の配置のために好ましくは平面として構成される。

0060

図2は、図1に示した鉄道用マクラギの第1の構造の実施形態の断面図を示している。したがって、留め付け壁5および5'が突出し、したがって先に言及した中空部4を画定している、好ましくは平面の接触面3は、特される。

0061

より具体的には、図2を参照すると、中空部4は、接触面3から、留め付け壁5、5'を用いて画定されている。したがって、留め付け壁5、5'に隣接する自由部分が、接触面3の反対に確立されている。別の言い方をすれば、鉄道用マクラギ1のために提案された実施形態は、逆U字形を確立している。

0062

したがって、自由部分17は、中空部4の(面)貫通孔(開放)部として理解されるべきであり、この部分は、鉄道網のバラストを鉄道用マクラギ1へと入り込ませることができ、より具体的には、中空部4へと入り込ませることができる。

0063

留め付け壁5、5'の下方部分、すなわち、土壌においてマクラギ1を支持する部分は、支持点7、7'と呼ばれ、このような支持点7、7'は、接触面3と留め付け壁5、5'との間の結合の点の反対である。

0064

図3および図4を参照すると、留め付け壁5、5'は、提案された鉄道用マクラギ1の第1の幅L1を画定している。図3に示しているように、マクラギ1についての好ましい厚さEを考慮すると、第1の幅L1は、留め付け壁5、5'の最も外側の部分(外壁)、すなわち、中空部4に隣接していない部分によって、画定されている。

0065

支持点に関して、支持点は、図2〜図4に示しているように、提案されたマクラギ1の異なる構造の実施形態を取り得る。

0066

図2および図3に示した実施形態は単一の支持点7、7'として参照され、マクラギ1の地上との接触厚さが、マクラギ1の厚さEとして構成されている。

0067

一方、図4に示した、より具体的には、図4(a)に示した実施形態は、二重の支持点8、8'を示しており、マクラギ1の地上との接触厚さは、マクラギ1の厚さEより大きい寸法を示している。

0068

より具体的には、図3に示した支持点7、7'の間の距離、および、図4(図4(b))に示した支持点8、8'の間の距離は、鉄道用マクラギの第2の幅L2を定めている。したがって、単一の支持点7、7'が使用されている実施形態では、第1の幅L1は、図3に示したように、第2の幅L2の寸法と等しい寸法を有している。

0069

一方、二重の支持点8、8'が使用されている実施形態では、第1の幅L1は、図4に示しているように、より具体的には図4(b)に示しているように、第2の幅L2より小さい。

0070

図5は、提案されたマクラギ1についての有効な第3の実施形態を示している。この実施形態では、接触面3および留め付け壁5、5'など、先の実施形態において前に詳述した要素が見られる。

0071

図5において示した提案は、単一の支持点7、7'を利用しており、したがって、(図6に示しているように)第1の幅L1および第2の幅L2についてそれぞれ等しい寸法を確立している。

0072

本発明で提案された鉄道用マクラギ1の支持を増強するという観点で、図5および図6に示した実施形態では、接触面3から鉄道用マクラギ1の鉄道部分の中空部4に向かって突出する溝9もある。

0073

図7は、提案された鉄道用マクラギ1の追加の構造の実施形態を示しており、この実施形態は、支持溝9と二重の支持点8、8'とを利用している。

0074

支持溝9は、図6および図7に示した実施形態で図示しているように、中空部4の全体の高さを通じて突出してもよく、または代替で、図9に示したように、後者は支持基礎部3から中空部4に向かって自由に突出してもよい。

0075

追加的な構造の構成において、支持溝9は、留め付け壁5、5'のうちの少なくとも1つから鉄道用マクラギ1の中空部4に向かってさらに突出する。

0076

このような実施形態は図10に示されており、そこでは、この提案が接触面3から突出する支持溝9と、留め付け壁5および5'から突出する支持溝とを備えているのが見られる。

0077

鉄道用マクラギのための代替の構造の実施形態は、留め付け壁5、5'だけから突出する支持溝9、または、留め付け壁5、5'のうちの一方だけからなおも突出する支持溝9を備える。さらに、図に示したいくつかの支持溝9は、本発明の限定的な特性と考慮されるべきではない。

0078

提案された鉄道用マクラギ1は複数の留め付け歯12をさらに備え、このような留め付け歯12は、留め付け壁5、5'のうちの少なくとも一方に好ましくは配置される。

0079

より具体的には、留め付け歯12は、中空部4に隣接していない留め付け壁5、5'の一部に配置される、またはより良い理解のために、留め付け歯12は留め付け壁5、5'の外壁に配置される。

0080

図11で見ることができるように、留め付け歯12は、好ましくはマクラギの全長にわたる凹所(通路)として構成される。

0081

留め付け歯12は、マクラギ1の機械的特性において干渉せず、より具体的には、このような歯12は、マクラギ1のバラストへのより大きな留め付けを提供し、バラストを留め付け歯12の各々へと入り込ませることができる。また、留め付け歯12の配置は、材料の節約と、マクラギ1の製造における最適化と、をさらに提供する。

0082

代替の実施形態では、鉄道用マクラギ1は、本発明の図12に示しているように、接触面3が留め付け壁5、5'を超えて突出するように構成されてもよい。

0083

このような実施形態が二重の支持点8、8'を利用していることが特筆され、図12(a)は、接触面3から中空部4に向かって突出する支持溝9を備えているマクラギ1を示している。一方、図12(b)は、中空部4において支持溝9のまったくないマクラギを示している。

0084

図12(c)は、接触面3からの支持溝9と、同じく留め付け壁5、5'からの支持溝9と、が設けられたマクラギ1を示しており、最後に図12(d)は、接触面3からの支持溝9が設けられ、留め付け歯12も設けられたマクラギ1を示している。

0085

鉄道用マクラギ1が二重の支持点8、8'を備えている実施形態では、このような点8、8'は、(図12に示しているように)中空部4から外へと突出してもよい、または代替で、このような支持点8、8'は、図13に示しているように中空部4から外へと、および中空部4の中へと、両方に突出してもよい。別の代替の実施形態では、支持点8、8'は中空部4へとだけ突出してもよい。この場合、マクラギの第2の幅L2は、第1の幅L1と等しい寸法を取ることになる。

0086

図13に示した実施形態は、留め付け溝9の配置に関して図12の実施形態と同様である。図13では、接触面3は留め付け壁5、5'を超えて突出しないことが見られる。

0087

鉄道用マクラギ1のために提案された構造の実施形態が提示されており、それらの好ましい実施形態が、以後に詳述されている。

0088

マクラギ1の厚さEは、好ましくは2センチメートル(cm)の値を取り、そのため1〜4センチメートルの範囲の値が許容可能である。マクラギ1が留め付け歯12を備える実施形態では、このような歯は、0.2〜0.5cmの範囲の厚さE1を備える。

0089

したがって、図11を具体的に参照すると、留め付け歯12の各々には、好ましくは0.2〜0.5cmの範囲の厚さE1(留め付け歯の厚さE1)が設けられている。

0090

さらに図11を参照すると、各々の留め付け歯12の高さh1は0.5〜2.0cmの好ましい値を取る。

0091

鉄道用マクラギ1について提案された実施形態のいずれについても、第1の幅L1は、好ましくは24cmと等しく、そのため18〜30cmの範囲における値が許容可能となる。

0092

二重の支持点8、8'(中空部4の中および外の両方へと突出する)を利用する実施形態は、明らかに第2の幅L2(二重の支持点)が第1の幅L1(単一の支持点)より大きいと仮定して、32cmの第2の好ましい幅L2を確立し、そのため19〜48cmの範囲における値が許容可能である。

0093

二重の支持点8、8'は中空部4の中へとだけ突出している実施形態では、第2の幅L2は第1の幅L1と等しい値を取る。

0094

第3の幅L3(図4、図8、図11、および図14)と称される二重の支持点8、8'の幅に関して、第3の幅L3は好ましくは6cmと等しく(図4、図8、および図11)、そのため1.5〜12cmの範囲にある値が許容可能である。図14に示した実施形態の場合、10cmの好ましい第3の幅L3があり、2〜20cmの範囲が許容可能である。

0095

本発明で提案されている鉄道用マクラギ1の高さに関して、第1の高さHが参照され、提案された実施形態のいずれについても、好ましくは19cmに等しく、そのため14〜20cmの範囲の値が許容可能である。

0096

支持溝9を利用する実施形態では、このような要素は、0.5〜19cmの範囲の値で接触面3から突出し、したがって図11に示すように、留め付け溝の高さh3を確立する。明らかに、この範囲の上限は、このような溝が中空部4の全体の高さに沿って延びている実施形態(図5および図6)を表している。

0097

L4として言及される留め付け溝の幅は、0.5〜3.0cmの好ましい値を取る。

0098

留め付け壁5、5'から突出する支持溝9について、高さh3の最大限度を、鉄道用マクラギ1の厚さEで用いられる値へと低減できる。

0099

接触面3および二重の支持点8、8'との留め付け壁5、5'の結合は、先の図に示しているように、直交して実行され得るか、代替で図15に示している実施形態のように、湾曲の部分によって実行され得る。

0100

同じことは、接触面3および留め付け壁5、5'に対して直交して配置されるのに適する支持溝9の実施形態についても行われる、または代替で湾曲の部分から構成され得る。

0101

マクラギ1がその適用分野の応力に耐えることができるようにするために、大きい弾性率(高い剛性)を有し、衝撃への高い耐性、疲労に対する耐性、および高い市場入手性も有する材料を使用することが必要である。

0102

より具体的には、好ましい手法だけにおいて、マクラギ1の内壁13および外壁14は、好ましくは高分子材料であり、より好ましくは純粋な高分子材料である第1の材料から製造される。

0103

内壁13および外壁14は、図16においてより良く見られるように、接触面3および留め付け壁5、5'によって画定されている。

0104

図16では、外壁14は実線によって表されている。一方、鉄道用マクラギ1の内壁13は破線によって表されている。

0105

一方、中間層15と称される壁13および14の内側部分は、好ましいが排他的ではなく第1の材料を含む混合物から、より好ましくはガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物から、なおもより好ましくは、好ましくは(質量で)5%〜40%のガラス繊維質量を伴い、より好ましくは質量で33%〜37%のガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物から、好ましくは作られる。

0106

中間層15の製造で用いられるのと同じ材料からの内壁13および外壁14の製造が(この場合、ポリプロピレン)、正に本発明の好ましい特性であることは、言及されるべきである。したがって、壁13および14は、明らかに部材への必要な接着を提供する限り、層15で用いられるもの以外の材料から製造されてもよい。

0107

内壁13および外壁14が好ましくはポリプロピレンから作られており、中間層15がガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物から作られている、提案されたマクラギ1の材料におけるこのような好ましい特性は、図16に示した実施形態について有効なだけでなく、鉄道用マクラギ1について提案された構造の実施形態のすべてに有効である。

0108

内壁13および外壁14の一方の厚さは、好ましくは0.005〜0.05cmの範囲であり、一方、内側層15の厚さは、鉄道用マクラギの厚さEから内側壁13および外側壁14の一方の厚さの値を引くことによって、得ることができる。

0109

中間層15でのガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物の使用が正に本発明の好ましい特性であると考慮されるべきであることを指摘することは重要であり、そのため、5000MPa以上の曲げ弾性率を有する任意の材料(混合物)が使用され得る。最終的に、曲げ弾性率は、規則ISO 178に従って測定(決定)されるべきであることを理解されたい。

0110

提案されたマクラギ1のレール2、2'への固定について、固定ブロック10が、マクラギ1の中空部4に配置されるべきである。これらのブロックは、タイヤフォンド(tirefond)の敷設と、レール2、2'をマクラギに留め付ける固定装置の敷設と、を可能にする主要な機能を有している。より具体的には、このようなブロック10は、鉄道の横方向の移動を防止し、レール2、2'の下にあるマクラギ1の一部に、または別の言い方をすれば、接触面3における軌道の配置の点と反対のマクラギ1の一部に、配置されるべきである。

0111

図18は、本発明で提案されたマクラギ1が使用される鉄道網の断面図を示している。この図では、マクラギ1、支持板20およびタイヤフォンド21を用いて接触面3に固定されたレール2、2'の各々、が見られる。

0112

鉄道網に固定されたとき、鉄道のバラストを中空部4へと入り込ませることができるマクラギ1の中空部4の中もさらに見られており、中空部4におけるバラストの圧縮で、バラスト/マクラギシステムのより大きな剛性が達成されることになる。

0113

図18では、固定ブロック10がレール2、2'の各々の下に配置されることがさらに特筆でき、このようなブロック10は、固体のブロックとして構成され、木材、再利用材料、コンクリート、ポリエチレン、ポリプロピレンから作られてもよく、ガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物といった、マクラギ1の製造で使用される同じ材料から作られてもよい。好ましい実施形態では、固定ブロック10はポリエチレンから作られる。

0114

このような固定ブロック10は、部材の最終的な形を得るために塊のブロックを用いる押出成形貫入成形射出成形、および機械加工の工程など、異なる工程によって製造され得る。

0115

ブロック10のマクラギ1へのより良好な固定のために、好ましくは六角ネジ26として構成される固定要素が、好ましくは図19に描写されているように、マクラギ1を横断して配置され得る。図20および図21は、固定ブロック10のために提案された形を示している。鉄道用マクラギ1について提案された構造の実施形態が、固定ブロック10の実施形態のうちのいずれの使用も可能にすることに触れておくことは重要である。

0116

提案された固定ブロック10の各々の好ましい寸法は、以下のように記載されている。

0117

図20(a)を参照すると、好ましくは60cmにおけるより大きな基礎部を表しており、そのため50〜80cmの範囲の値が許容可能である。

0118

より小さい基礎部は約40cmの好ましい値を有し、好ましい高さは15cmのものであり、そのため13〜17cmにおける値は許容可能であり、好ましい奥行は、高さと幅との両方について20cmに等しい。

0119

図20(b)に示した固定ブロックについての好ましい値は、15x13x20(幅x高さx奥行)のものであり、一方、図20(c)に示した実施形態については、より小さい基礎部について7.5cmの値で、より大きい基礎部について15cmの値であり、好ましい奥行は20cmのものであり、好ましい高さは13cmに等しい。

0120

図20(d)および図20(e)に示した提案は、射出工程によって作られた固定ブロック10を開示している。このような図に示したブロック10は、鉄道客車の配置に関連する積荷を支持するように設計された数多くの構造体27を備えていることは、特筆される。

0121

したがって、構造体27は、抵抗と軽量化とを組み合わせており、固定ブロック10を配置する新たな可能性を確立している。図20(d)および図20(e)において開示されたブロック10は、適切なネジの配置のためにすでに設計されているオリフィス28をさらに備えていることが、さらに特筆される。構造体27の配置および形は、図20(d)および図20(e)で示した実施形態に限定されるべきでないことは、指摘されておくべきである。

0122

さらに、本発明で詳述されており、図20(a)、図20(b)、図20(c)、図21(a)、および図21(b)で開示されている任意の固定ブロック10は、射出工程によって作られることで、構造化されたブロック(構造体27を伴う)を構成している。

0123

図20(d)および図20(e)において描写されている固定ブロックの寸法について、図20(a)に示した固定ブロック10についてすでに記載した同じ値を、好ましくは使用できる。

0124

図21(a)に示した固定ブロックの構造の実施形態は、好ましくは60cmにおいてより大きい基礎部を有し、そのため、50〜60cmの範囲にある値が許容可能であり、その好ましい高さは15cmのものであり、13〜17cmの間の値が許容可能であり、好ましい奥行は20cmであり、空洞24に隣接する基礎部の各々の幅は、好ましくは7.5cmのものである。

0125

最後に、図21(b)に示した提案は、より大きい基礎部について、実施形態21(a)の値と同じ高さおよび奥行の値を示し、空洞24に隣接するより小さい基礎部の各々について、15cmの好ましい幅を示す。前述の寸法は、本発明の何らかの限定を伴うことなく、例として提供されていることは、言及されるべきである。

0126

固定ブロック10の使用の代替で、すでに存在する鋳鉄板25を用いて、ならびに、ネジ、押さえワッシャ、およびナットなどの従来の固定要素23を用いて既存の板(板25)に固定される金属板22(好ましくは、鋼鉄から作られる)をなおも用いて、マクラギ1を固定できる。

0127

このような固定形態は図22に示されており、図22(a)は、図22(b)に示したものと比較してより小さい大きさの金属板22を示している。図22(b)に示した実施形態は、鉄道網のレール同士の間で完全に配置されており、マクラギ1の強度を増加させることになる。使用される金属板22の数が、図22に示した数を制限すべきではないことは、さらに指摘される。

0128

中空部4およびその自由部分17を確立する、鉄道用マクラギ1について提案された構造の実施形態に加えて、本発明は、支持面3'をさらに備える鉄道用マクラギ1'の成形も提案する。

0129

前記支持面3'は接触面3の反対であり、留め付け壁5および5'に隣接する。この方法では、鉄道用マクラギ1'の中空部4は、接触面3の支持面3'との結合から、留め付け壁5、5'を用いて画定される。したがって、図17に示した実施形態では、マクラギ1'は、その中空部4が支持面3'によっても画定されているため、自由部分17を備えていない。

0130

自由部分17を備えている鉄道用マクラギ1のために提案された他の特性および実施形態は、図17に示した支持面3'を備える鉄道用マクラギ1'の実施形態についても有効であることは、指摘されておくべきである。

0131

例えば、支持面3'が設けられた鉄道用マクラギ1'では、内壁13および外壁14への参照が有効であり、鉄道用マクラギ1を記載するときにすでに言及された材料および複合材の使用も有効である。さらに、支持ブロック10の使用への参照も、この実施形態について有効である。この点において、図23は、鉄道用マクラギ1'を固定する追加の可能性を示しており、金属板22'が使用されている(金属板22'の数は、図に描写されている数を制限しない)。マクラギ1の強度における増加について図22(a)ですでに行われている解説は、図23(a)の描写についても有効である。

0132

さらに、図17(b)において示した実施形態で見られるように、鉄道用マクラギ1'は、接触面3、支持面3'、および留め付け壁5、5'のうちの少なくとも1つから突出する支持溝9を備える。

0133

さらに、図17(c)において見られるように、接触面3は、この実施形態において提案された支持面3'と共に、留め付け壁5、5'を超えて突出できる。

0134

図17(c)および図17(d)では、中空部4が支持面3'を備えていない鉄道用マクラギ1の実施形態について先に提案したように、留め付け歯12を配置する提案が見られる。

0135

図17に示した実施形態では、単一の支持点7、7'は、図17(a)、図17(b)、および図17(d)において示しているように、接触面3および支持面3'が留め付け壁5、5'を超えて突出しない提案として理解されるべきである。

0136

一方、二重の支持点8、8'は、図17(c)において示している実施形態のように、接触面3および支持面3'が留め付け壁5、5'を超えて突出する提案として理解されるべきである。

0137

まとめると、中空部4の成形における違いを除いて、鉄道用マクラギ1'は、鉄道用マクラギ1について先に言及したすべての特性を備えている。

0138

本発明の図に示した実施形態が鉄道用マクラギ1、1'についての好ましい実施形態であることに言及することは、重要である。

0139

したがって、自由部分17が設けられた鉄道用マクラギ1と、支持面3'が設けられた鉄道用マクラギ1'との両方を考慮すると、提示された図には明確に示されていないが、図において述べられた特性の組み合わせを用いる実施形態を提案することは、許容可能である。

0140

例えば、図17に示した実施形態を考慮すると、留め付け歯12と支持溝9とを利用する鉄道用マクラギ1'についての構造の実施形態を提案することは、図はこのような実施形態を明確に示していないが、許容可能である。

0141

本発明の鉄道用マクラギ1、1'について提案された構造の形態は、好ましくは押出/共押出の工程によって得られる。このような工程は、例えば、送り込み位置スレッドキャノン(thread cannon)、鋳型、較正器、および速度低減装置が設けられた従来の押出機械を用いて実行される。

0142

押出機械の構造の実施形態は、本発明の好ましい態様を表しておらず、そのため、先行技術から知られている押出機械は、提案された鉄道用マクラギ1、1'を成形するために使用され得る。

0143

一方、決定されたパラメータおよび押出工程のステップは、マクラギ1、1'の正確な成形のために従われるべきであり、このようなパラメータおよびステップは、以後において詳述されている。

0144

大まかに言って、押出工程の間、押出機の較正器内で使用される複合材(マクラギ1、1'を形成する構造体)の圧縮と、部材の全体厚さの均質な冷却とを許容すべきである。

0145

提案された工程は、使用される混合物(好ましくは、ガラス繊維を伴うポリプロピレン)を押出機械の供給部へと加える最初のステップを含み、次に、材料の特性に合うようにヘッド(溶解領域)の温度パラメータを調節する。

0146

上記のステップに付随して、第1の純粋な高分子材料(ガラス繊維のない純粋なポリプロピレン)を押出機械へと加え、それを溶解するべきである。

0147

次に、押出機械において、同時に(同じヘッドで)(純粋な)溶融したポリプロピレンを、ガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物に一体に加えるべきである。

0148

この後、ガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物を純粋なポリプロピレンで被覆すべきであり、これによって純粋なポリプロピレンでの内壁13および外壁14と、ポリプロピレンおよびガラス繊維での中間層15と、の配置を伴う構造体を確立する。したがって、第1の層(層A)が所定の材料(この場合、純粋なポリプロピレン)から成り、中間層(層B)がこの場合ではガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物である別の材料から成り、第3の層が純粋なポリプロピレンである材料Aから再び成る、ABAとして知られている押出工程と同様の構造体を確立する。

0149

中間層15を作るのに用いられるのと同じ材料(この場合、ポリプロピレン)からの内壁13および外壁14の製造が、正に本発明の好ましい特性であることは指摘されるべきである。したがって、壁13および14は、明らかに部材への必要な接着を提供する限り、層15で用いられるもの以外の材料から作られてもよい。

0150

提案されたステップの記載に続いて、押出機械のキャノンおよびネジ内で構造体を溶解した後、溶融した構造体は鋳型の中で押し出され、前記鋳型は構造体を所望の形へと成形する主な機能を有している。

0151

続いて、構造体は、鋳型から出て来ると、水に基づいた冷却システムが設けられた較正器を通過する。前記冷却システムは、部材を冷却するのを助けることの他に、溶融した構造体をその最終的な形で維持することを目的としている。

0152

較正器から出て来ると、したがって部材は、押出機械の速度を制御するためのシステムへと入り、工程の流れる速さを制限し、較正器内での構造体の圧縮を可能にし、それによって材料の泡立ちおよび損失を防止する。最後に、溶融した構造体は所望の大きさへと切断される。

0153

中間層15でのガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物の使用が記載した工程の好ましい特性としてのみ考慮されるべきであることを指摘することは重要であり、そのため、5000MPa以上の曲げ弾性率を有する任意の材料(混合物)が使用され得る。

0154

また、好ましくは使用されるガラス繊維を伴うポリプロピレンの混合物は、好ましくは質量で5%〜40%のガラス繊維を含み、より好ましくは質量で33%〜37%のガラス繊維を含む。

0155

鉄道用マクラギ1、1'についての所望の形に依存して、押出機の較正器は、真空がある、または真空のない較正器として構成され得る。真空のない較正器では、0.3〜0.5メートルの好ましい長さが提案され、真空のある較正器では、1〜4メートルの好ましい長さと、0〜0.4barの冷却室の真空とが提案される。

0156

真空のない較正器は、好ましくは、中空部4が自由部分17によって画定されている鉄道用マクラギ1を成形するために使用されるべきであることが指摘される。

0157

一方、真空のある較正器は、好ましくは中空部4が支持面3'によって画定されているマクラギ1'を成形するときに使用される。

0158

また、押出機械についての以下の好ましいパラメータが提案される。
・押出機の温度は、好ましくは、220℃〜250℃の範囲である。
・押出機のアンペア数は25〜350Aの範囲である。
・ヘッドの圧力は、好ましくは、15.5〜70barの範囲である。
・押出機械の速度(ラインの速度)は、0.1〜0.5メートル/分の範囲である。
・ネジの回転は、好ましくは、1分間あたり10〜45回転(rpm)の範囲である。
・押出機械の生産性は、好ましくは、0.1〜0.8k/メートルの範囲である。

0159

鉄道用マクラギ1、1'を成形する工程が押出工程として参照されたが、このような特性は単なる本発明の好ましい実施形態であり、そのため貫入、射出成形、または引出成形の工程など、他の工程が提案されるマクラギ1の構造的な成形のために使用されてもよいことは理解されるべきである。

0160

実施形態の好ましい例が記載されたが、本発明の範囲が、添付の請求項の内容だけによって限定された、可能な均等物を含む他の可能な変形を包含することは、理解されるべきである。

0161

1、1'鉄道用マクラギ
2、2'レール
3支持基礎部、接触面
3'支持面
4中空部
5、5'留め付け壁
7、7' 単一の支持点
8、8' 二重の支持点
9支持溝
10固定ブロック
12 留め付け歯
13内壁
14外壁
15 中間層、内側層
17 自由部分
20 支持板
21 タイヤフォンド
22金属板
22' 金属板
24 空洞
25鋳鉄板
26六角ネジ
27構造体
28オリフィス
E 厚さ
E1 厚さ
H 第1の高さ
h1 高さ
h3 高さ
L1 第1の幅
L2 第2の幅
L3 第3の幅
L4 幅

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