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Verfahren und Vorrichtung zum Auswechseln von im Gleis liegenden Schienen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswechseln von im Gleis liegenden Schienen,
bei dem die neuem, zu einem Strang zusammengefügten Schienen mittels einer auf dem
Gleis fahrenden Vorrichtung kontinuierlich an die Stelle der im gleichen Arbeitsgang
seitlich abgelegten Schienen verlegt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Es ist bereits ein Verfahren - wie vorstehend angegeben - bekannt,
bei dem Schienenstränge bis etwa 200 m Länge. die aus Einzelschienen zusammengeschweißt
sind, auf entsprechend langen Zügen an die Baustelle herangebracht werden .und dort
.bei langsamer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit vom letzten Wagen ablaufend
verlegt werden. Die alten kurzen Schienen werden bei diesem Verfahren von Hand ausgebaut
und seitlich abgelegt, sobald der letzte Wagen, von dem die neuen Schienenstränge
ablaufen, über sie hinweggefahren ist. Nach dem Verlegen eines Schienenstrangpaares
muß an dessen letzte Schienen das nächstfolgende Schienenstrangpaar angeschlossen
werden. Der Wagenzug muß zu diesem Zweck halten. Es ist daher nicht möglich, die
Schienen über eine größere Strecke als et"va 200 m ohne Anhalten des Zuges auszuwechseln.
Voraussetzung für die Anwendbarkeit des bekannten Verfahrens ist es, daß die auszuwechselnden
Schienenstränge aus kurzen, durch Laschen verbundenen Einzelschienen bestehen.
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Es ist außerdem der Vorschlag bekanntgeworden, ein Universalgerät
einzusetzen, das gleichzeitig die alten Schienen aufnimmt, die neuen Schienen verlegt
und die entsprechenden Schienennägel zieht b.zw. einschlägt. Wie dieses Gerät im
einzelnen arbeitet, ist nicht bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
angegebenen Art zu finden, das es erlaubt, das Auswechseln der Schienen kontinuierlich
auf lange Strecken möglichst ohne Handarbeit durchzuführen, und zwar unabhängig
davon, ob die alten auszuwechselnden Schienenstränge aus kurzen verlaschten Einzelschienen
bestehen oder nicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die neben
den alten Schienen des Gleises bereitgelegten neuen Schienen mittels eines auf dem
alten Gleis fahrenden Vorderwagens angehoben und durch einen auf ihnen laufenden,
in konstantem größerem Abstand dem. Vorderwagen folgenden Hinterwagen spurhaltig
verlegt werden und daß durch den Hinterwagen gleichzeitig die alten Schienen kontinuierlich
von ihrer Auflage abgehoben und neben den neuverlegten Schienen abgelegt werden.
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Zweckmäßigerweise werden die beim Verlegungsvorgang sich zwischen
Vorder- und Hinterwagen kreuzenden neuen und alten Schienen an der Kreuzungsstelle
durch einen sich mit den Wagen vorwärts bewegenden Führungsrahmen geführt und in
solchem Abstand voneinander gehalten, daß sie ohne gegenseitige Behinderung durch
Schienenverbindungsmittel aneinander vorbeigleiten können.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, in einer Stunde
4 km Gleise und mehr betriebsfertig auszuwecheln. Bei dem Verfahren nach der Erfindung
entfallen alle von Hand auszuführenden Transportarbeiten, da durch eine Zugmaschine
die fahrbare Schienenauswechselvorrichtung, mit einem als Vorderwagen bezeichneten
ersten Teil auf den alten Schienen laufend, gegebenenfalls mit einem auf Kufen über
die Schwellen gleitenden mittleren Führungsrahmen, der entbehrlich ist, wenn die
Schienenverbindungsmittel der Schienen nur wenig vorspringen, und mit einem als
Hinterwagen bezeichneten Teil, der bereits auf den neuen Schienen läuft, vorwärtsbewegt
wird, wobei die neuen Schienen spurhaltig auf den Schwellen des Gleises verlegt
und die alten Schienen kontinuierlich von ihrer Auflage in dem Gleisbett abgehoben
und neben- den neuverlegten Schienen abgelegt werden.
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Die Erfindung befaßt sich weiterhin damit, eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu schaffen. Die Merkmale dieser Vorrichtung sind Gegenstand der
Ansprüche 4 bis 11.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Fig.1 bis 7 veranschaulichen in schematischen Darstellungen die verschiedenen
Arbeitsschritte des Verfahrens nach der Erfindung, während in den Fig. 8
bis
17 die Einzelteile der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Schienenauswechselvorrichtung
dargestellt sind, und zwar im gezeichneten Ausführungsbeispiel die Einzelteile einer
dreiteiligen Schienenauswechselvorrichtung.
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In den Fig. 1 bis 7 zeigt jeweils der obere Linienzug das Schema der
Schienenbewegung von der Seite gesehen, während der untere Doppellinienzug die Draufsicht
auf das dazugehörige Gleisschema darstellt.
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Fig. 1 läßt die Einführung des Vorderwagens an der Anfangstrennstelle
des Gleises erkennen.
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Fig. 2 zeigt -den Vorderwagen der Vorrichtung so weit vorgerückt,
daß der Führungsrahmen der Vorrichtung an der Anfangstrennstelle eingesetzt werden
kann.
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In Fig.3 ist die Vorrichtung schließlich so weit vorgerückt, daß auch
der Hinterwagen der Vorrichtung an der Anfangstrennstelle in Stellung gebracht werden
kann.
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Fig. 4 zeigt den Verlauf der Schienen bei -der Anwendung des Verfahrens
nach der Erfindung auf freier Strecke.
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Aus Fig. 5 ist ersichtlich, wie die Schienen verlaufen, wenn die Vorrichtung
mit ihrem Vorderwagen an der Endtrennstelle des Gleises angekommen ist.
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In Fig. 6 ist der Vorderwagen der Vorrichtung bereits aus dem Arbeitsvorgang
ausgeschieden.
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Fig. 7 läßt den Endablauf des Verfahrens erkennen. Die in den Fig.
8 bis 17 dargestellten Vorrichtungsteile haben sich für den vorgesehenen Zweck als
besonders geeignet erwiesen. Das Verfahren nach der Erfindung kann jedoch gegebenenfalls
auch mit anders ausgeführten Vorrichtungen, insbesondere ohne den. auf Kufen gleitenden
Führungsrahmen, verwirklicht werden.
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Fig.8 veranschaulicht den Vorderwagen für die Durchführung des Verfahrens
in Seitenansicht. Fig.9 zeigt denselben Vorderwagen in Vorderansicht, z. T. im Schnitt
nach der Linie IX-IX der Fig. B.
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Fig. 10 bringt eine Stirnansicht der in Fig. 8 linken Seite des Vorderwagens,
Fig. 11 und 12 lassen Einzelheiten einer besonderen Anordnung der seitlichen Führungsrollen
erkennen. Fig. 13 und 14 veranschaulichen den mittleren Führungsrahmen der Vorrichtung
in Seitenansicht bzw. in Vorderansicht, zum Teil im Schnitt nach der Linie XIV-XIV
der Fig. 13.
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Fig. 15 bis 17 schließlich zeigen den Hinterwagen der Vorrichtung
in Seitenansicht bzw. in Rückansicht zum Teil im Schnitt nach der Linie XVI-XVI
der Fig. 15 bzw. in Stirnansicht der in Fig. 15 rechten Seite.
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In Fig 1 bis 7 bezeichnen 1 die alten Schienen, 2 die neuen Schienen;
3 ist der Vorderwagen, 4 der Führungsrahmen und 5 der Hinterwagen der Schienenwechselvorrichtung.
Die Auswechslung der Schienen beginnt an der mit 6 bezeichneten Anfangstrennstelle
und ist an der Endstelle 7 des Gleises beendet.
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Gemäß Fig. 1 beginnt das Verfahren zum Auswechseln der Schienen damit,
daß längs der alten Schienen 1 des Gleises die neuen Schienenstränge 2 vorbereitet,
d. h. an ihren Stoßstellen bereits verlascht oder durch Schweißen verbunden, gelagert
werden. Der Vorderwagen 3 wird auf das alte Gleis vor der Anfangstrennstelle 6 auf
die Schienen 1 aufgesetzt, der Anfang der neuen Schienen 1 wird angehoben und in
das Traggestell des Vorderwagens eingeführt. Der Vorderwagen 3 nimmt dann die in
Fig. 1 gezeichnete Stellung ein. Der Führungsrahmen 4 ist dabei schon in Bereitschaft
gestellt.
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Nun wird der Vorderwagen in der Pfeilrichtung durch eine nicht dargestellte
Zugmaschine vorgezogen. Dabei werden die neuen Schienen 2 zunächst weiter angehoben,
um sich dann unter dem Eigengewicht ihrer überhängenden Länge zu senken. Inzwischen
werden die alten Schienen 1 an der Anfangstrennstelle 6 abgelascht und von den Schwellen
abgehoben, so daß nunmehr der Führungsrahmen 4, auf Kufen gleitend, an die Kreuzungsstelle
der alten Schienen 1 mit den neuen Schienen 2 gebracht werden kann, und die beiden
Schienen werden in etwa gleicher Höhe, aber nebeneinander in das Gestell des Führungsrahmens
4 eingeführt. Der Führungsrahmen 4 wird nunmehr mittels eines Seiles an den Vorderwagen
3 angehängt, so daß beim weiteren Vorrücken des Vorderwagens 3 mit Hilfe der Zugmaschine
auch der Führungsrahmen in der Pfeilrichtung mitbewegt-wird. Inzwischen wird auch
der Hinterwagen 5 bereitgestellt. Er steht noch auf den alten Schienen 1 des Gleises
vor der Anfangstrennstelle 6.
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Nun wird beim Weiterbewegendes Vorderwagens 3 und des Führungsrahmens
4 die Stellung nach Fig. 3 erreicht. Dabei werden die neuen Schienenstränge 2 an
der Stelle auf den Schwellen abgelegt, von der kurz zuvor die alten Schienen 1 weggenommen
wurden. Dann wird die neue Schiene 2 mit dem liegengebliebenen Teil der alten Schiene
1 verlascht, so daß dann auch der Hinterwagen 5, der durch ein Seil an den Führungsrahmen
3 angeschlossen wird, von der alten Schiene 1 auf die neue Schiene 2 hinüberwechseln
kann und so in die Stellung, wie in Fig. 3 gezeigt, gebracht wird. Dabei trägt er
das abgelaschte Ende der alten Schiene 1, während sich auf dem Führungsrahmen 4
die beiden Schienen 1 und 2 nebeneinanderliegend kreuzen und der Vorderwagen 3,
noch auf den alten Schienen 1 laufend, die neuen Schienen 2 aufnimmt.
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In Fig. 4 ist der Verlauf der Schienenstränge 1 und 2 auf freier Strecke
veranschaulicht. In der Pfeilrichtung an erster Stelle steht auf den alten Schienen
1 der Vorderwagen 3, der die neuen Schienen 2, die bis dahin noch neben den alten
Schienen 1 gelegen hatten, nunmehr gegebenenfalls bereits in der endgültigen Spurweite
über dem alten Schienenpaar führt. Der Führungsrahmen 4 hat die alten Schienen 1
schon hochgenommen und führt neben diesen die hinter dem Vorderwagen 3 sich nach
unten senkenden neuen Schienen 2, die vor dem Hinterwagen 5 bereits den Boden berühren,
und zwar an der Stelle, an der vorher noch die alten Schienen 1 gelegen hatten.
Von hier an dienen sie bereits für den nachfolgenden Hinterwagen 5 als .Laufschienen.
Der Hinterwagen 5 trägt in seinem Traggestell die .alten Schienen 1, die er im weiteren
Verlauf der Arbeit, d. h. im Fortgang des fahrbaren Gleiswechslers neben den neuen
Schienen 2 ablegt. Auf diese Weise wird die Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit
von etwa 4 km in der Stunde vorwärts gezogen und wechselt so rein maschinell die
alten Schienen gegen die neuen aus.
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Aus der Fig. 5 ist der Ablauf des Verfahrens zu ersehen, wenn sich
die Vorrichtung der Endtrennstelle 7 des Gleises nähert. Zunächst ist die alte Schiene
1 in der Endtrennstelle 7 noch mit dem alten Gleis veriascht, und der Vorderwagen
3 kann auf das nicht auszuwechselnde alte Gleis hinüberrollen. Da die neue Schiene
2 in der Endtrennstelle 7 endet, kann der Vorderwagen 3 unbehindert leer abrollen
und wird nicht mehr benötigt. Wenn er über die Endtrennstelle
hinübergerollt
ist, wird die alte Schiene 1 in der Endtrennstelle 7 abgelascht und ihr freies Ende
von dem Führungsrahmen 4 (Fig. 6) an den Hinterwagen 5 weitergegeben, während beim
Herausziehen des Führungsrahmens 4 über die Endtrennstelle 7 das freie Ende der
neuen Schienen 2 sich anschlußbereit an die alten Schienen 1 des Gleises jenseits
der Endtrennstelle 7 anlegt. Hier wird nun die neue Schiene 2 mit der alten Schiene
1 verlascht oder verschweißt, und so kann dann zum Schluß, wie Fig. 7 zeigt, auch
der Hinterwagen 5 die Endtrennstelle 7 passieren und dabei die alte Schiene 1 mit
ihrem freien Ende neben dem neuen Gleis ablegen.
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Vor dem Schienenwechsler arbeitet eine Arbeitskolonne, welche die
Aufgabe hat, die alten Schienen von den Schwellen abzuschrauben, was in einem der
Fortbewegungsgeschwindigkeit des Schienenauswechslers entsprechenden Arbeitstempo
geschehen muß. Dem Schienenauswechsler folgt eine zweite Kolonne von so viel Arbeitskräften,
daß die Arbeiter die neu verlegten Schienen auf den Schwellen im gleichen Arbeitstempo
anschrauben können, wie der Schienenauswechsler vorrückt.
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Im folgenden werden nun die Einzelteile des Schienenauswechsler s
beschrieben. Der Vorderwagen 3 (s. Fig. 8) besteht aus dem Fahrgestell 8 und dem
Traggestell 10. Das Fahrgestell 8 besitzt an seinem hinteren Ende Spurräder 11 und
läuft an seinem vorderen Ende auf Rollen 12, wobei es gegen Seitenschübe durch die
Seitenrollen 14 gesichert ist. Eine solche Anordnung ist zweckmäßiger als einfache
Spurräder, weil bei der Schienenauswechslung erhebliche Seitenkräfte auftreten,
die zuverlässig aufgenommen werden müssen. Das Traggestell 10 dient zur Aufnahme
der neuen Schienen 2. Wie aus der Vorderansicht gemäß Fig. 9 zu erkennen ist, werden
die Schienen 2 zunächst von den Tragrollen 16 aufgenommen, die- um eine waagerechte
Achse drehbar sind. Um den Schienen 2 eine seitliche Führung zu geben, sind Führungsrollen
17 vorgesehen, die sich um lotrechte Achsen drehen können. Diese Führungsrollen
17 bilden Fuß- und Kopfrollen für die Schienen 2. Es ist zweckmäßig, die Führungsrollen
17 paarweise, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, an Hebeln 19 anzuordnen, die sich
um die lotrechten Achsen 20 drehen können. Die Führungsrollen 17 erhalten dadurch
ein gewisses Spiel und können, wie in Fig. 12 gezeigt, Schienenverbindungsmitteln
wie z. B. Verbindungslaschen oder Schweißwülsten 21 (s. Fig. 12) an der Stoßstelle
zweier Schienen ausweichen. Die Achsender Führungsrollen 17 sind in dem Traggestell
10 geführt und durch die Deckleisten 23 abgedeckt. Wenn man diese Deckleisten 23
abschraubt, kann man gegebenenfalls die Führungsrollen und die eingelegten Schienen
nach oben herausnehmen. Der Raum zwischen dem rechten und linken Traggestell 10
ist für die Unterbringung eines Werkzeugkastens 18 ausgenutzt. Der Vorderwagen 3
ist mit mehreren Haken 22 ausgestattet, in die Zugseile 28 eingehängt werden können.
Die Haken 22 befinden sich an verschiedenen Stellen, damit man beim Zusammenkuppeln
des Schienenauswechslers zwischen seinen einzelnen Teilen verschiedene Abstände
wählen kann.
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Wie die Fig. 8 und 10 erkennen lassen, läuft das hintere Ende des
Vorderwagens 3 mit Außenkranzrädern 11 auf den Schienen 1. Damit wird erreicht,
daß die Spur der auszubauenden Schienen 1 so lange gehalten wird, bis die Schienen
1 über die Köpfe der in den Unterlagsplatten verbliebenen Hakenschrauben ausgehoben
sind und keine Gefahr mehr besteht, daß die Gewinde der Hakenschrauben beschädigt
werden können.
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Jedes Laufrad ist mit seinem Achsbolzen an einem Lagerkörper 30 angeordnet,
der mittels Haltebolzen 31 am Rahmendes Vorderwagens verstellbar angebracht ist.
Die Haltebolzen 31 durchgreifen vertikale Langlöcher 32 des Lagerkörpers 30. Durch
Betätigung von zwei Stellschrauben 33, die je durch eine mit dem Rahmen fest verbundene
Lasche 34 hindurchgeschraubt sind und gegen die Außenseite des Lagerkörpers 30 drücken,
kann man nach Lockern der Halteschrauben 31 die Spurweite der beiden Spurkranzräder
genau einstellen und durch Anziehen von Kontermuttern 35 auf den Stellschrauben
33 sowie durch Anziehen der Halteschrauben 31 zuverlässig festlegen. Die damit ermöglichte
Verstellbarkeit der Spurweite der Spurkranzräder 11 erlaubt es, den Spurweitenunterschieden
auf gerader Strecke und in Kurven Rechnung zu tragen.
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In der Fig. 13 ist der mittlere Führungsrahmen 4 in Seitenansicht
dargestellt. Da dieser Führungsrahmen 4 an einer Stelle eingesetzt wird, an welcher
die neuen Schienen 1 noch nicht verlegt, die alten Schienen 2 aber bereits hochgehoben
sind, ist er mit Kufen 24 ausgestattet, mit deren Hilfe er auf den Schwellen gleitet.
Mittels der Haken 22 auf der rechten Seite kann der Führungsrahmen 4 an den Vorderwagen
3 angehängt werden, und in die Haken 22 auf der linken Seite können die Zugseile
28 für den Hinterwagen 5 eingehängt werden. Das Gestell 25 besitzt um waagerechte
Achsen. drehbare Tragrollen 16 sowie Führungsrollen 17 mit beiderseitigen Spurkränzen,
und der Abstand dieser Führungsrollen 17 kann durch Einlegen von Distanzscheiben
26 genau eingestellt werden (s. Fig. 14). Die Achsen der Tragrollen 16 enden in
rechtwinklig abgebogenen Abschnitten, mit deren Hilfe die Tragrollen 16 gelöst werden
können. Die Herrichtung des Führungsrahmens 4 ist hierdurch erheblich vereinfacht.
Man kann nämlich ohne die Tragrollen 16 den Führungsrahmen an der passenden Stelle,
an der sich die alten Schienen 1 und die neuen Schienen 2 kreuzen, über diese Schienen
setzen und dann die Tragrollen 16 von unten einsetzen. Das ist einfacher, als die
beiden Schienen 1 und 2 in den fertig zusammengesetzten Führungsrahmen 4 einzuführen.
Die Kufen 24 haben eine geeignete Form, um leicht über die Eisenbahnschwellen hinwegzugleiten.
Ihre seitliche Führung ist nicht so wichtig, weil sich eher der Führungsrahmen 4
nach den Schienen 1 und 2 ausrichtet als umgekehrt. Die Aufgabe des Führungsrahmens
ist vernehmlich die, die beiden Schienen 1 und 2 an ihrer Kreuzungsstelle in einem
solchen seitlichen Abstand voneinander fernzuhalten, daß die Schienenverbindungsmittel
wie Laschen oder Schweißnähte der Schienen sich nicht gegenseitig behindern, wenn
die eine Schiene angehoben wird, während sich die andere senkt.
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In Fig. 15 ist der zur Schienenwechselvorrichtung gehörende Hinterwagen
5 in Seitenansicht dargestellt. Er besteht, ähnlich wie der Vorderwagen 3, aus einem
Fahrgestell 8 und einem Traggestell 10. Das Fahrgestell 8 weist an seinem vorderen
Ende Innenkranzspurräder 11' auf und läuft mit seinem hinteren Ende auf Rollen 12,
wobei er gegen Seitenschübe durch die Seitenrollen 14 gesichert ist. Hier dienen
die Spurräder 11' dazu, die Spurhaltung der neu einzubauenden Schienen 2 sicherzustellen.
Die Innenkranzspurräder 11' sind in ähnlicher Weise wie die Außenkranzspurräder
11 des Vorderwagens 3 in der Spurweite verstellbar, wofür sinngemäß die gleichen
Stellmittel
vorgesehen sind wie beim Vorderwagen, jedoch mit dem
Unterschied, daß die Stellschrauben 31 gegen die Innenseiten der Lagerkörper 30
drücken.
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Das Traggestell 10 (s. Fig. 16) ist mit je zwei Tragrollen 16 und
entsprechend mit je .drei um senkrechte Achsen drehbaren Führungsrollen 17 ausgerüstet.
Wie in Fig. 16 gezeigt, liegen die abzulegenden alten Schienen 1 zwischen den äußeren
Führungsrollen 17 des Traggestelles 10. In diesem Fall werden die alten Schienen
1 außen neben den neuen Schienen 2 abgelegt. Will man die alten Schienen 1 innen
neben den neuen Schienen 2 ablegen, so führt man die alten Schienen 1 zwischen den
beiden inneren Führungsrollen 17 des Traggestelles 10 des Hinterwagens 5 hindurch.
Auch beim Hinterwagen 5 ist eine Werkzeugkiste 18 vorgesehen, es sind mehrere Haken
22 angeordnet, und die Traggestelle 10 besitzen Deckleisten 23, die abschraubbar
sind und die Montage der Führungsrollen erleichtern.
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Durch Auswechseln der Führungsrollen ist es möglich, den Schienenwechsler
für alle praktisch vorkommenden Schienenformen und -größen herzurichten.