железнодорожная шпала из переработанной резины (варианты) и способ ее производства из переработанной резины

Формула изобретения

1. Железнодорожная шпала из переработанной резины, изготовленная путем экструзии смеси резиновой крошки натуральной и вулканизированной регенерированной резины с размером зерен не более 590 мк при весовом соотношении 10-35% регенерированной натуральной резины и 65-90% регенерированной вулканизированной резины, причем продукт экструзии на выходе из экструдера имеет температуру 116-188°С.

2. Железнодорожная шпала из переработанной резины в соответствии с п.1, причем по крайней мере одна из ее продольных сторон имеет множественные неровности.

3. Железнодорожная шпала из переработанной резины в соответствии с п.1, которая включает полимер, увеличивающий прочность.

4. Способ производства железнодорожной шпалы из переработанной резины, состоящий из следующих операций: приобретения регенерированной резиновой крошки из натуральной и вулканизированной резины; смешивания 10-35 вес.% крошки из натуральной регенерированной резины с 65-90 вес.% крошки вулканизированной регенерированной резины; добавления к полученной смеси полимера, увеличивающего прочность, в количестве 0,0-0,5% от общего веса смеси; размалывания полученной смеси при температурах 116-188°С с целью получения промежуточного продукта; экструзии упомянутого промежуточного продукта при температурах 116 - 188°С с целью получения продукта экструзии, имеющего определенную ширину и высоту; разрезания продукта экструзии на куски желаемой длины с целью получения железнодорожной шпалы.

5. Способ производства железнодорожной шпалы по п.4, отличающийся тем, что в качестве полимера, способствующего увеличению прочности, используют неопрен, полиэтилен, уретан или АБС.

6. Способ производства железнодорожной шпалы по п.4, отличающийся тем, что при производстве используется устройство, наносящее множественные неровности на по меньшей мере одну сторону продукта экструзии.

7. Железнодорожная шпала из переработанной резины, состоящая из продукта экструзии, произведенного из смеси резиновой крошки из регенерированной натуральной резины и регенерированной вулканизированной резины при весовом соотношении 10-35% регенерированной натуральной резины и 65-90% регенерированной вулканизированной резины.

8. Железнодорожная шпала из переработанной резины по п.7, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из продольных сторон имеет множество неровностей.

Описание изобретения к патенту

Данное заявление о выдаче патента является продолжением предварительной заявки на патент США, поданной 15 Мая 2000 года и имеющей серийный номер 60/204, 342.

Область техники

Данное изобретение относится к области систем крепления железнодорожных рельсов, конкретно к железнодорожным шпалам и способу их производства.

Уровень техники

Большая часть современных железнодорожных путей состоит из деревянных шпал, используемых для размещения и крепления железных рельсов поверх шпал. Однако по ряду причин, таких как использование низкокачественной сосновой древесины взамен дубовой по причине более высокой стоимости последней, существует необходимость поиска альтернатив деревянным шпалам для индустрии железных дорог.

Такие альтернативные продукты могут быть изготовлены в равной мере как из первичных (свежих), так и вторичных (регенерированных) материалов. Могут быть использованы такие материалы, как, например, цемент, железобетон, металл, регенерированная древесина, пластмасса, композиты различных регенерированных материалов, а также другие продукты. Относительно новым подходом является производство шпалы из цемента, имеющей железный сердечник и облаченной в оболочку из регенерированной резины и/или регенерированного пластика.

Такие альтернативные продукты страдают рядом существенных недостатков. Железнодорожная промышленность испытывает необходимость в экономически выгодной альтернативе древесине. Затруднения, встречающиеся при использовании цементных и железобетонных шпал, имеющих значительный срок службы, связаны с их гораздо более значительным весом в сравнении с деревянными. Это обусловливает более высокие затраты, связанные с транспортировкой и укладкой таких шпал. Шпалы, изготовленные с металлическим сердечником, должны иметь оболочку из непроводящего материала для обеспечения безопасности, а также эксплуатационных соображений. Создание такой оболочки является дополнительной технологической процедурой, повышающей стоимость шпалы.

Другим существенным недостатком таких альтернативных шпал является относительно низкое усилие, требуемое для выдирания костыля, забитого в такую шпалу. Крайне желательным является гораздо более значительное выдирающее усилие. Более высокое выдирающее усилие обеспечивает более прочное удерживание костыля в шпале и снижает или вообще устраняет необходимость повторной установки костыля.

Помимо этого, вследствие высокой поверхностной твердости почти все альтернативные шпалы, изготовленные из стали, цемента и пластика являются источником повышенного уровня шума, возникающего при прохождении железнодорожных составов, а также имеют тенденцию к нежелательным смещениям на гравийном основании железнодорожного полотна.

Как следствие, спрос железнодорожной промышленности на шпалы, изготовленные из не древесных материалов, был низким. Считается, что потребность в шпалах из альтернативных древесине материалов возрастет при условии, если альтернативные материалы обеспечат низкую стоимость изделия, будут иметь сходные эксплуатационные характеристики и больший период эксплуатации в сравнении с деревянными шпалами.

Одной из многолетних проблем промышленности, занятой переработкой и регенерацией автомобильных покрышек, является проблема утилизации отбракованных и непригодных к регенерации покрышек. Собственно проблемой является переработка и рециклизация резиновых отходов (включая покрышки) в полезные и экономически выгодные продукты. Более подробная информация о различных проблемах, относящихся к утилизации и рециклизации отбракованных покрышек, содержится в патентах США №4,726,530 (Миллер и др.) и №5,094,905 (Мюррей).

Существует технология по рециклизации отбракованных резиновых покрышек. Покрышки в основном состоят из резины, стального корда и синтетического волокна: вискозы, нейлона, а также других полиэфиров. Современная технология позволяет измельчать и гранулировать покрышки, магнитным методом отделять металл и вакуумным методом удалять волокно. Резина может быть измельчена до любого желаемого размера крошки. Эта технология описана в патенте Миллера и др., упомянутого выше. Использование сепарационной технологии превращает отбракованные покрышки в источник производства повторно используемых (рециклизованных) продуктов.

Как упоминалось выше, еще одной проблемой, стоящей перед железнодорожной промышленностью, является продолжительность времени эксплуатации шпал до момента, когда они нуждаются в замене. Актуальность этой проблемы стала еще более значительной, чем прежде. В настоящее время в США шпалы изготавливаются преимущественно из мягких пород дерева, таких как сосна, но не из твердых пород дерева, таких как дуб. Шпалы из мягких пород дерева не имеют срока эксплуатации, сравнимого с таковым для шпал из твердых пород. Шпалы из мягких пород дерева подвержены, например, ускоренному разрушению под действием повышенной влажности окружающей среды. Например, шпалы, находящиеся в болотистой местности, имеют ожидаемую продолжительность срока службы не более трех-четырех лет. Можно ожидать, что железнодорожная промышленность будет заинтересована в использовании шпал, изготовленных из альтернативных древесине материалов при условии их меньшей стоимости.

Сущность изобретения

Разработан метод производства железнодорожных шпал из отбракованной резины. Резиновые железнодорожные шпалы могут быть использованы вместо деревянных шпал при строительстве новых и перестилании существующих рельсовых путей. Производство железнодорожных шпал из резины может быть экономически выгодным и основанным на использовании больших запасов отбракованных автомобильных шин, накапливающихся в настоящее время на свалках промышленных отходов. Описан функционально новый дизайн шпалы, увеличивающий фрикционное сцепление между шпалой и гравийной насыпью железнодорожного полотна, что препятствует нежелательным смещениям шпалы.

Описание изобретения

В соответствии с данным изобретением резиновая железнодорожная шпала изготавливается путем нагревания регенерированной гранулированной резины (иногда называемой резиновой крошкой, резиновой пылью или резиновой мелочью) с размером частиц не более 30 меш (590 мк). Нагретая резина затем (предпочтительно) размалывается и подвергается экструзии с целью получения продукта экструзии желаемой ширины и высоты с последующим нарезанием изделий желаемой длины.

Регенерированная резиновая крошка (РРК) может быть произведена из отбракованных покрышек, вполне доступных на производствах, связанных с переработкой отходов. РРК, производимая путем переработки отбракованных покрышек, может быть различных типов и размеров крошки.

Для реализации моего изобретения необходимы два специфических типа РРК. Первый тип производится из вулканизированной резины. Основным источником вулканизированной резины являются отбракованные автомобильные покрышки. Основным источником резины второго типа являются отбракованные покрышки, относимые к группе покрышек, изготовленных из натуральной резины или резины, которая была девулканизирована. Покрышки из натуральной резины в основном используются для так называемых внедорожных транспортных средств (ВТС). Этот тип покрышек характеризуется меньшим содержанием серы и цинка в сравнении с вулканизированной резиной и имеет более низкую температуру плавления. Необходимо подчеркнуть, что присутствие некоторого небольшого количества вулканизированной резины в покрышках из натуральной резины вполне возможно. Это обстоятельство признается и учитывается при производстве покрышек из натуральной резины.

Загрязнение воздуха не является проблемой данного процесса. Рекомендованные температуры процессов помола и экструзии находятся в пределах 290-310°F (143-154°C). В этом температурном интервале не наблюдается выделения значительных количеств токсичных или опасных газов в производственную зону или окружающую среду. Отбракованные покрышки и резиновая крошка не относятся к категории опасных материалов и представляют скорее проблему с точки зрения их утилизации.

Помимо отбракованной резины, в производственном процессе с целью повышения прочности изделия могут быть использованы небольшие количества полимеров. В соответствии с моим изобретением необходимое количество полимера зависит от фактической композиции резины, используемой при производстве шпалы.

Возможно также производство резиновых железнодорожных шпал, в котором помимо утилизации собственно резины будет осуществляться утилизация синтетического волокна, являющегося составной частью покрышки. Иными словами, шпала может быть изготовлена из всей массы отбракованной покрышки, кроме отделенного от нее стального корда.

Собственно шпала может быть изготовлена либо путем прессования, либо путем экструзии. Рабочее давление при экструзии зависит от нескольких факторов, включающих вязкость массы, скорость вращения винта и размеры выходного отверстия шнека. Как правило, при осуществлении процесса экструзии в температурном интервале 240-370°F (116-188°C) используемое рабочее давление должно находиться в пределах 250-2,500 psi (фунтов на квадратный дюйм) или 1,724-17,240 кРа. Вследствие некоторых технических проблем, возникающих при производстве изделий больших размеров методом прессования, более предпочтительным является использование в данном производстве метода непрерывной экструзии.

После завершения процесса производства шпала имеет черный цвет. С течением времени поверхность шпалы подвергается окислению и может приобрести пепельно-черный или серый цвет. Проведенное тестирование показало, что шпала не подвержена растрескиванию или старению под действием солнечного света, что наблюдается в случае резиновых покрышек.

Железнодорожная шпала в соответствии с моим изобретением изготовлена целиком из непроводящих материалов. Поэтому не возникает необходимости в применении мер предосторожности, обычно имеющих место при строительстве железнодорожного полотна с использованием других типов шпал, изготовленных с применением металлов и обладающих электропроводностью.

Шпалы могут быть произведены любой желаемой длины и могут быть повторно использованы (аналогично тому, как отбракованные шины используются повторно при производстве шпал).

Креозот, известный своими канцерогенными свойствами и применяемый при производстве деревянных железнодорожных шпал, не используется при производстве шпал по данному методу.

Вес шпалы, изготовленной в соответствии с данным изобретением, в среднем на 13-50% меньше веса железнодорожной шпалы, изготовленной из других альтернативных древесине материалов. Для сравнения можно привести следующие данные. Размеры стандартной железнодорожной шпалы составляют 8.5 футов х 9 дюймов х 7 дюймов (259смх23смх18см). Шпала таких размеров, изготовленная в соответствии с данным изобретением, весит примерно 278 фунтов (126 кг), тогда как аналогичная шпала из цемента весит более 500 фунтов (227 кг).

Важнейшей характеристикой железнодорожной шпалы, изготовленной в соответствии с данным изобретением, является ее способность выдерживать нагрузки в 120,000 фунтов (54,480 кг) на сжатие, на поверхность, эквивалентную стандартной железнодорожной рельсовой подкладке площадью около 96 кв. дюймов (619 кв.см). В дополнение к этому после снятия нагрузки в шпале не остается видимых деформационных изменений.

Ожидаемый срок службы резиновой шпалы составляет от 30 до 60 лет. Такая продолжительность срока службы шпалы уменьшит частоту плановых замен шпал, а также расходы, связанные с их заменой.

Резиновая шпала может быть установлена непосредственно рядом с деревянной железнодорожной шпалой. Это обстоятельство является достоинством резиновой шпалы в сравнении со шпалами из других альтернативных древесине материалов, для которых рекомендуется полная замена всех деревянных шпал без учета того обстоятельства, что в замене нуждаются только некоторые из них.

Метод крепления рельсы на резиновой шпале не отличается от такового для крепления рельсов на шпалах из древесины. Предпочтительным является использование костылей, однако альтернативное использование скоб или винтов также возможно. Способ крепления рельсов на шпалах определяется нормативами, существующими для конкретной местности, в которой осуществляется строительство железной дороги. Использование резиновых шпал не предполагает применения новых технологий при строительстве или ремонте железнодорожного полотна.

Поскольку в процессе изготовления резиновая шпала подвергается сжатию, дальнейшие компрессионные деформации при эксплуатации шпал будут минимальны. Это обстоятельство повышает точность монтажа. Шпалы из других материалов, включая деревянные, имеют допуск на установку железнодорожных рельсовых подкладок, обусловленный компрессионными изменениями в процессе эксплуатации, а также просадкой железнодорожного полотна.

Возможной и исключительной особенностью является то обстоятельство, что по крайней мере одна сторона резиновой шпалы может иметь множество неровностей на своей поверхности. Здесь и далее под "поверхностью со множеством неровностей" подразумеваются неплоская поверхность. Множество неровностей, присутствующих по крайней мере на одной из продольных поверхностей резиновой шпалы, обусловливают лучшее сцепление шпалы с гравийным основанием железнодорожного полотна в сравнении со шпалой, не имеющей таких неровностей. Эти неровности по своим размерам должны превышать обычные микроскопические поверхностные дефекты, присутствующие на любой плоской поверхности. Они должны быть достаточно велики для обеспечения фрикционного сцепления с гравийным основанием железнодорожного полотна и предотвращения смещения шпалы, как это имело бы место в случае шпал с плоскими поверхностями. Упомянутые неровности могут иметь форму ребер, зубцов, ямок и других простых геометрических форм, напоминающих алмазы и пирамиды, которые вдавлены в поверхность шпалы.

Чтобы успешно функционировать, эти углубления должны быть достаточно велики для того, чтобы куски гравия были в состоянии проникнуть внутрь этих углублений. В случае малых размеров неровностей часть их останется незаполненной и не будет принимать участия в обеспечении эффективного сцепления шпалы с гравием полотна.

Принятие решения о нанесении (либо не нанесении) неровностей на поверхность шпалы определяется условиями эксплуатации шпал. Например, если шпала будет эксплуатироваться в условиях высокоскоростной железной дороги, не использующей гравийные насыпи, шпалы будут размещены на твердой поверхности типа цементной. Наличие неровностей на поверхности шпалы в этом случае является нежелательным, поскольку поверхность шпалы, находящаяся в контакте с цементной поверхностью, будет меньше, что приведет к снижению фрикционного сцепления шпалы с поверхностью основания железной дороги.

В случае, когда используется гравийная насыпь, предпочтительно, чтобы сторона шпалы, обращенная к насыпи, имела множество неровностей на своей поверхности. Наиболее предпочтительно иметь неровности на трех продольных сторонах шпалы. Верхняя сторона шпалы таких неровностей иметь не должна.

Нанесение неровностей на продольные поверхности шпалы имеет целью лучшее фрикционное сцепление шпалы с гравийным основанием железнодорожного полотна. Глубина любого из углублений на поверхности шпал должна быть ограничена с тем, чтобы не изменять механических свойств шпалы, конкретно ее способности противостоять компрессионным нагрузкам.

Неровности на поверхности резиновых шпал будут препятствовать скольжению шпал по гравийному основанию, что имеет место для шпал из древесины, пластика или цемента, отличающихся большей гладкостью и твердостью поверхностей.

Углубления могут быть нанесены на поверхность резиновой шпалы непосредственно после ее изготовления, пока она еще не остыла и поддается деформации. В случае, если шпала изготавливается путем прессования, использование для этой цели формы с ребристыми поверхностями обусловит образование ребер на поверхностях шпалы. Еще одной возможностью нанесения неровностей на поверхности шпал является механическая обработка, однако эта процедура будет более дорогостоящей в сравнении с упомянутыми выше.

В качестве примера приведены механические свойства резиновой шпалы, изготовленной в соответствии с данным изобретением:

Плотность:	74.8 Ibs/ft3	(1200 кг/м3)
Коэффициент теплового расширения:	0.005% на 1°F	(0.003% на 1°С)
Модуль разрыва:	26,982 psi	(186,041 кРа)
Модуль упругости (сгибание):	6,771,000 psi	(46,313,715 кРа)
Модуль упругости (сжатие):	174,144 psi	(1,200,723 кРа)
Предел упругости:	487,584 psi	(3,361,892kPa)
Твердость:	924 Ibs/in	(165 кг/см)
Давление для внедрения костыля в шпалу:	4,200 psi	(28,959 кРа)
Усилие для удаления костыля из шпалы:	3,360 psi	(23,167кРа)
Срок службы:	30-60 years	30-60 лет
Несущая способность (1 шпала):	521,000lbs	(236,534 кг)

Здесь psi - pounds per square inch, фунтов на дюйм²

lbs/ft³ - pounds per cubic foot, фунтов на фут³

lbs/in - pounds per inch, фунт на дюйм

Произведенная методом экструзии резиновая шпала будет иметь приведенные выше механические характеристики. Возможны также и другие области применения резинового продукта, произведенного таким методом. Так, например, резиновая подкладка, помещенная под шпалу поверх гравия, будет способствовать снижению уровня шума и вибраций при использовании стальных, цементных или бетонных шпал.

Краткое описание чертежей

Детали изобретения будут изложены при обсуждении чертежей, приобщенных к тексту заявки. Фиг.1 представляет собой блок-схему процесса производства резиновой шпалы; Фиг.2 есть общий вид шпалы, изготовленной в соответствии с данным изобретением и установленной на железнодорожном полотне; Фиг.3 отображает общий вид части шпалы, изготовленной в соответствии с данным изобретением и имеющей пирамидальные углубления по крайней мере на одной из продольных сторон шпалы. Наконец, фиг. 4 являет собой общий вид части резиновой шпалы, имеющей альтернативный вид неровностей, а именно множественные ребра.

Описание наиболее эффективного способа осуществления изобретения

Блок-схема на фиг.1 иллюстрирует наиболее предпочтительный процесс производства резиновой шпалы. Предпочтительным является метод производства резиновой шпалы путем экструзии. РРК (регенерированная резиновая крошка) либо приобретается на стороне, либо производится на месте из отбракованных покрышек. Технология переработки покрышек в резиновую крошку описана, как указывалось выше, в патенте США, выданного Мюррею, Миллеру и др. (Murray and Miller et.al.). Размер зерна РРК не должен превышать 30 меш (590 мк). Для производства в равной мере необходима РРК, произведенная как из натуральной, так и из вулканизированной резины, которые должны храниться раздельно (поз, 20 и 30 на фиг.1).

Размер зерен РРК чрезвычайно важен, т.к. он определяет когезионные свойства шпалы. Зерно меньших размеров способствует более равномерному прогреванию и более прочному сцеплению частиц между собой вследствие большей величины поверхности. Натуральная резина имеет более низкую температуру плавления и обладает большей адгезией, чем вулканизированная резина. Именно натуральная резина в композиции и обеспечивает адгезионные свойства композиции, необходимые для помола РРК и экструзии шпалы. Допустимо, однако, иметь небольшую часть от общего количества резиновой крошки с размером зерен более чем 30 меш (590 мк). Малые количества зерен большего размера могут оставить эксплуатационные характеристики резиновых шпал без изменения.

Возвращаясь к фиг.1, укажем, что РРК приготавливается путем смешивания крошек из натуральной и вулканизированной резин в смесителе 50 в весовом соотношении 10-35% натуральной резины и 65-90% вулканизированной. Смеситель 50 может быть периодического либо непрерывного действия. Предпочтительнее использовать смеситель типа бенбери непрерывного действия.

В случае необходимости в смеситель 50 из емкости 40 может быть добавлено необходимое количество полимера, необходимое для достижения желаемой адгезионной консистенции. Полимер предпочтительнее добавлять в композицию путем разбрызгивания, причем количество добавляемого полимера не должно превышать 0.25-0.50% от общего веса. В качестве добавляемого полимера могут быть использованы неопрен, полиэтилен, уретан или АБС.

Количество добавляемого полимера определяется путем периодического тестирования смеси резиновых крошек. В процессе приготовления смеси РРК, из смесителя отбираются образцы, которые нагревают до температуры 240-370°F (116-188°С) и подвергают прессованию с целью получения изделия в форме слитка. После его охлаждения слиток подвергается тестированию на сжатие. Так, например, слиток был охлажден до температуры 100°F (57°C). Если в результате теста будет получена величина меньше 6,800 psi (46,886 кРа), в смеситель должно быть добавлено дополнительное количество крошки из натуральной резины. В случае, если процентное содержание крошки из натуральной резины близко по величине к 35%, а тест на сжатие дает величину ниже 6,800 psi (46,886 кРа), в смеситель добавляется полимер. Добавление полимера следует использовать как крайнюю меру для получения желаемой компрессионной прочности главным образом из-за его высокой стоимости.

В силу того, что в данном процессе используется регенерированная резина, не представляется возможным получить точный химический состав сырья. Промышленная установка, осуществляющая переработку отбракованных покрышек в резиновую крошку, перерабатывает тысячи покрышек, изготовленных в разное время множеством различных производителей. Поэтому единственной реальной возможностью обеспечить получение смеси РРК, экструзия которой приведет к получению шпалы с заданными эксплуатационными характеристиками, является периодическое тестирование композиции смеси РКК и полимера в смесителе.

Собственно процесс производства шпал в соответствии с моим изобретением осуществляется следующим образом: после приготовления в смесителе 50 смеси РРК и, если необходимо, полимера композиция из смесителя 50 подвергается помолу на валковой мельнице 60, на которой резиновая смесь нагревается до 240-370°F (116-188°C) и трансформируется в резиновые ленты, которые в дальнейшем будут использоваться в качестве исходного материала на стадии экструзии. Наиболее предпочтительной является температура в пределах 290-310°F (143-154°С).

Вслед за процессом помола, поз.60, следует процесс экструзии, поз.70. В случае различий в производительности процессов помола и экструзии продукт после помола может быть направлен на непродолжительное хранение, поз.65.

Температуру в ходе процесса экструзии следует поддерживать в пределах, указанных для процесса помола. Желательная величина давления при экструзии находится в пределах 250-750 psi (1,724-5,171 кРа). Предпочтительно использовать экструдер винтового типа.

Фильера (выходное отверстие) экструдера подбирается таким образом, чтобы обеспечить получение продукта экструзии, имеющего ширину и высоту, соответствующие размерам шпалы. При выходе из экструдера 70 продукт имеет ширину и высоту шпалы и может быть разрезан на куски, соответствующие длине шпалы.

Резиновая шпала не нуждается в специальном кондиционировании после выхода из экструдера и может быть охлаждена, поз.80, путем теплообмена с окружающей средой. После того как шпалы остынут, они готовы для хранения или транспортировки. Проблемы могут возникнуть в случае, если непосредственно после изготовления резиновые шпалы будут находиться в контакте со средой, имеющей температуру ниже 32°F (0°C). Физические свойства шпалы, в особенности ее компрессионная прочность, могут существенно ухудшиться, если шпала будет охлаждаться слишком быстро. Поэтому в случае низких температур окружающей среды необходимо организовать постепенное охлаждение шпал в обогреваемом помещении.

Рекомендуется шпалы непосредственно после изготовления помещать на период от одного до четырех часов в специальное хранилище, в котором поддерживается соответствующая температура. Это позволит шпалам постепенно остыть, а тепло, рассеиваемое остывающими шпалами, будет способствовать нагреванию помещения, особенно в случае холодной погоды снаружи. Когда шпалы достигнут температуры ниже 150°F (66°С), они могут быть направлены на хранение или транспортировку.

Процесс экструзии может быть организован таким образом, что одновременно с экструзией будет осуществляться процедура нанесения деформаций (углублений, ребер) на боковые поверхности продукта с тем, чтобы произвести шпалу (поз.90), имеющую множественные ребра, поз.97, фиг.4. Альтернативой могут быть множественные пирамидальные углубления поз.95, фиг.3. Неровности на поверхностях шпалы могут быть нанесены путем машинной обработки, но только в течение времени, когда шпала еще поддается деформации. Предпочтительно в качестве составной части экструдера иметь по меньшей мере один боковой ролик (на чертежах не показан), который бы наносил множественные неровности - зубцы, углубления - на поверхности шпалы. Неровности могут быть нанесены на три продольных стороны шпалы, но в первую очередь на ту из сторон, которая будет обращена вниз к железнодорожному полотну. Две боковые поверхности шпалы также могут иметь неровности.

Множественные неровности на поверхности обеспечивают лучшее фрикционное сцепление шпалы с гравием железнодорожного полотна, что позволяет избежать трудностей, связанных со скольжением или сползанием шпал в период их укладки. Фрикционное сцепление не является необходимым для верхней поверхности шпалы, и наличие неровностей может затруднить точное размещение рельсовой подкладки на шпале. По этой причине не рекомендуется наносить неровности на верхнюю поверхность шпалы. Фиг.2 иллюстрирует реальное положение установлений на железнодорожном полотне шпалы 90.