DE2023964C3 - Gleisstopfmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleisstopfmaschine jener Gattung, die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist

Es ist bereits — gemäß der deutschen Gebrauchsmusterschrift 17 40 050 — eine Gleisstopfmaschine dieser Art bekannt, bei welcher der jeweilige Werkzeughalter mit dem Stopfpickel an dem verschwenkbaren Tragteil unter Zwischenschaltung elastischer Schwingelemente gelagert und mit dem als Unwuchtrüttler ausgebildeten Vibrationsantrieb starr verbunden ist. Je zwei, bezüglich der zu unterstopfenden Schwelle paarweise einander gegenüberliegende derartige Werkzeughalter sind über einen gemeinsamen Beistellantrieb und einen Lenker für eine gegenläufige, spiegelsymmetrische Schwenkbewegung miteinander verbunden. Durch die elatische Halterung des Werkzeughalters samt dem Unwuchtrüttler am Tragteil ist eine vom Schotterwiderstand unabhängige Schwingbewegung mit definierter Schwingungsamplitude, insbesondere an der Stopfpickelspitze,

ίο nicht gewährleistet An Stellen erhöhten Schotterwiderstandes kommt es zu einer Schwingbewegung des Werkzeughalters quer zu seiner Längsachse um die Stopfpickelspitze, wobei ein erheblicher Anteil der Schwingungsenergie für die elastische Verformung der Schwingelemente nutzlos verbraucht wird. Ferner ist auch die Koppelung der beiden Tragteile durch Beistellantrieb und Lenker für eine zwangsläufige, spiegelsymmetrische Beistellbewegung zu der zu unterstopfenden Schwelle hin nachteilig, weil dadurch die Freizügigkeit hinsichtlich der Wahl der jeweils zweckmäßigsten Werkzeuganordnung bzw. -verteilung eingeengt wird und außerdem keine Möglichkeit besteht die Beistellbewegung bzw. den Stopfvorgang bei jedem einzelnen Werkzeug dann zu beenden, wenn der gewünschte Schotterverdichtungsgrad erreicht ist

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Gleisstopfmaschine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei welcher für jedes einzelne Stopfwerkzeug eine vom Schotterwiderstand unabhängige Schwin gungsbewegung gewährleistet ist und bei welcher das jeweilige Stopfwerkzeug mit seinem Antrieb eine Einheit verkörpert, die sich je nach Bauart und Verwendungszweck der betreffenden Maschine, insbesondere gemeinsam mit weiteren derartigen Einheiten, in der jeweils zweckmäßigsten Anordnung in den Verband dieser Maschine eingliedern läßt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 auf einfache und vorteilhafte Weise gelöst. Durch die, dem Werkzeughalter zufolge seiner formschlüssigen Verbindung mit dem Vibrationsantrieb erteilte, zwangsläufige Schwingbewegung ist deren volle Wirksamkeit auch bei hartem bzw. stark verkrustetem Schotterbett gewährleistet, und die Schwingungsenergie wird parktisch verlustfrei auf den Schotter übertragen. Im Zusammenhang mit der individuellen Beistellbarkeit und der Zusammenfassung des Werkzeugs mit seinem Antrieb zu einer kompakten, unabhängigen Werkzeugeinheit ergeben sich vielfältige Möglichkeiten für eine vorteil hafte Anordnung bzw. Gruppierung derartiger Stop feinheiten an der jeweiligen Maschine. Durch die ■Zuordnung gesonderter Beistellantriebe zu den einzelnen Werkzeugeinheiten ergibt sich darüber hinaus die vorteilhafte Möglichkeit der Anwendung des bewähr ten, asynchronen Stopfprinzips, bei dem die Beistellbe wegung jedes einzelnen Stopfwerkzeugs bei Erreichen des gewünschten Verdichtungsdruckes beendet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist zweckmäßig, um solche Baueinheiten ohne weiteres gegeneinander austauschen zu können bzw. um solche Baueinheiten einfach und ohne besondere Montagekenntnisse und Zeitaufwand zu Aggregaten beliebiger Gestaltung und Größe zusammenbauen zu können. Dabei kann weitgehend frei gewählt werden, wo solche Baueinheiten innerhalb einer Stopfwerkzeuggruppe zu liegen kommen, insbesondere dann, wenn die Baueinhei-

ten symmetrisch ausgebildet sind Durch Austausch mängelbehafteter Einheiten sind Störungen unverzüglich und raschest behebbar.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, näher erläutert. Es zeigen bzw. zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer sehr einfachen Gleisstopfmaschine,

Fig.2 und 3 ein einzelnes Stopfwerkzeug, alsc eine Baueinheit ;n Seitenansicht, teilweise im Schnitt, und

F i g. 4 bis 17 veranschaulichen verschiedene Möglichkeiten, solche einzelnen Baueinheiten in verschiedenen Zuordnungen zueinander und zum Gleis zu Stopfwerkzeugeinheiten bzw. Stopfwerkzeuggruppen und -aggregaten zusammenzufügen und zusammenarbeiten zu lassen.

Gemäß F i g. 1 trägt ein Fahrgestellrahmen 1, der mit den Fahrwerken 2 auf den Schienen 3 des auf den Querschwellen 4 ruhenden Gleises veriahrbar ist, an seiner Stirnseite eine vertikale Führung 5 und einen zugehörigen Kolben-Zylinder-Antrieb 6 zur Verstellung eines auskragend angeordneten höhenverstellbaren Tragrahmens 7 der beiden Baueinheiten 8.

Am gleichen Tragrahmen 7 befindet sich im Bereich des vorderen freien Endes eine Gleishebevorrichtung, bestehend aus einem Greifer 9 beliebiger Bauart, und ein zugehöriger Kolben-Zylinder-Antrieb 10. Mit dem Greifer 9 wird das Gleis auf die nötigenfalls an Hand eines Bezugssystems überwachbare richtige Höhenlage gehoben und mittels der Stopfwerkzeuge der Baueinheiten 8 in dieser Höhenlage durch Verdichtung der Schwellenauflager fixiert.

Die vorgenannten Baueinheiten 8 sind an der Säule 11 des Tragrahniens 7 schwenkbar gelagert. Sie sind in einer Variante in den F i g. 2 und 3 in größerem Maßstab dargestellt und bestehen im einzelnen aus einem als mehrteiliges Gehäuse ausgebildeten Tragteil 12 zur Lagerung einer Antriebswelle 13, der ein Hydraulikmotor 14 — gemäß F i g. 3 am linken Ende der Welle — zugeordnet ist. Das gegenüberliegende Ende der Antriebswelle 13 kann mit einem Schwunggewicht 15 versehen sein. Eine Kupplung 16 verbindet die Motorwelle des Motors 14 mit der Antriebswelle 13.

Am Tragteil 12 ist eine zur Antriebswelle 13 parallele Achse 17 gelagert, an welcher die Werkzeughalter 18 der Stopfpickel 18' in Lagern 19, z. B. mittels Befestigungsorganen 20, befestigt sind.

Im rechten Teil der Fig.3 ist angedeutet, daß die Werkzeughalter 18 an der Achse 17 in wählbarem Abstand voneinander bzw. von der Schiene 3 mittels Befestigungsorganen 21 befestigt werden können, wobei sie längs einer Führung 22 der Achse 17 in verschiedene Stellungen verschiebbar sind.

Zur zwangsläufigen formschlüssigen Bewegungs-Übertragung der Schwingbewegungen von der hydraulisch angetriebenen Antriebeswelle 13 auf die Werkzeughalter 18 bzw. die Stopfpickel 18' können im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebige Verbindungselemente bzw. Übertragungsorgane od. dgl. vorgesehen sein.

Gemäß der in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Lösung erhalten die Werkzeughalter 18 ihre Schwingungen über einen frei drehbar auf einem exzentrischen Abschnitt der Antriebswelle 13 lagernden Gleitstein 23, der seinerseits in einer mit der Achse 17 drehfest verbundenen geraden Führung 24 gelagert ist. Über diese Führung 24 werden nur jene vom exzentrisch gelagerten Gleitstdn 23 verursachten Schwingungen auf die Achse 17 Obertragen, die senkrecht zur Führung gerichtet sind Diese Vibrationsbewegungen verschwenken die Fühlung 24 und die mit ihr drehfest verbundene Achse 17 alternierend nach der einen oder anderen Seite; mit der Achse 17 werden auch die Werkzeughalter 18 und Stopfpickel 18' alternierend verschwenkt und solcherart in einer zur Beistellrichtung der Stopfwerkzeuge parallelen Ebene in zwangsläufige Schwingungen versetzt

Zur Beistellung der Stopfwerkzeuge 8 sind am Tragteil 12 Hebelarme 25 befestigt, an deren freien Enden ein als Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildeter Beistellantrieb 26 im Gelenk 27 angelenkt ist Mit dem anderen Ende ist der Beistellantrieb 26 im Gelenk 28 an der Tragsäule 11 des Tragrahmens 7 oder einem sonstigen ortsfesten bzw. in bezug zum Fahrgestellrahmen 1 der Maschine höhenverstellbaren Teil befestigt.

Der Hydraulikmotor 14 des Vibrationsantriebes ist zweckmäßigerweise mit zumindest einem Beistellantrieb 26 über eine Ventilsteuerung im Verband eines gemeinsamen hydraulischen Systems verbunden. Dabei bildet dieser Antrieb eine gemeinsame Kraftquelle für Vibration und Beistellung des Werkzeuges.

Die von einem Tragteil 12, mindestens einem Werkzeughalter 18, mindestens einem Stopfpickel 18' sowie einem Vibrationsantrieb gebildete Baueinheit 8 kann im Verband einer Gleisstopf- oder sonstigen Gleisinstandhaltungsmaschine Verwendung finden.

Es genügt dabei ein Hydraulikmotor für ein Paar oder eine Gruppe von Stopfwerkzeugen, die zu einer solchen hydromechanisch zu betätigenden Baueinheit vereinigt sind.

Die Fig.4 bis 17 zeigen verschiedene, jedoch durchaus nicht alle Möglichkeiten zum Einbau der Baueinheiten in den Verband der Stopfwerkzeuggruppen von Gleisstopf- od. dgl. -Maschinen. Dabei sind in allen Figuren zu diesen Baueinheiten hydraulische Anschlußstutzen schematisch angedeutet worden, um darzulegen, daß diese Einheiten einheitlich mit Anschlußorganen ausgestattet sind.

Die Baueinheiten können mit jeweils einem Werkzeughalter 18 bzw. mindestens einem Stopfpickel 18' ausgestattet sein oder auch mit einem Paar solcher Werkzeughalter 18; die erstgenannten Baueinheiten sind in den F i g. 4 bis 17 mit 8, die zweitgenannten mit 8' bezeichnet; diese verschieden bestückten Baueinheiten können aber gleichfalls mit gleichen Abmessungen gefertigt und ebenfalls gegeneinander austauschbar gestaltet sein. In allen diesen Figuren sind ferner die Hydraulikmotoren 14 verzeichnet, sei es, daß es sich um solche Antriebe handelt, die nur einer einzelnen Baueinheit 8, 8' zugeordnet sind, oder um Antriebe, die für mehrere, zu einer Stopfwerkzeugeinheit vereinigte Baueinheiten gemeinsam vorgesehen sind.

Im einzelnen zeigt die Fig.4 eine Baueinheit 8', die zwei Stopfpickel 18' umfaßt, die zu beiden Seiten der Schiene 3 des Gleises einsetzbar sind.

Die Fig.5 und 6 veranschaulichen, daß solche Baueinheiten 8 bzw. 8' — ein bis zwei Stopfpickel 18' umfassend — aber auch einzeln an nur einer Seite der Schiene 3 angeordnet sein können.

Gemäß F i g. 7 sind zwei Baueinheiten 8', jeweils zwei S'opfpickel 18' umfassend, zu einer Stopfwerkzeugeinheit 19, welche insgesamt vier Stopfpickel enthält, mit einem gemeinsamen Tragrahmen vereinigt. Diese Gruppe von Stopfwerkzeugen ist um eine vertikale Achse 30, die annähernd senkrecht zur Gleisebene

verläuft, verdreh- bzw. verschwenkbar. Mit einer solchen einstellbaren Anordnung und Lagerung der Stopfwerkzeugeinheit kann besonders feinfühlend auf örtliche Unregelmäßigkeiten des Gleisverlaufes Bedacht genommen werden, so etwa auf im Gleisbogen liegende Abzweigungen, auf schräg liegende Schwellen bei Gleisabzweigungen usw. Die Möglichkeit zu einer sehr weitgehend individuellen Anpassung der Stopfwerkzeugstellungen an den jeweiligen Gleisverlauf ist damit eröffnet.

Es wird sich im Rahmen der Erfindung stets empfehlen, als Drehachse eine Symmetrieachse der einzelnen Baueinheit oder Stopfwerkzeugeinheit zu wählen. Dadurch wird gewährleistet, daß auch die mit solchen Baueinheiten auszuführenden Bewegungen symmetrisch erfolgen, d. h. die zu beiden Seiten einer Schiene bzw. Schwelle befindlichen Werkzeuge führen die gleichen Bewegungen aus, und es genügt, die Bewegungen unter Beobachtung bloß eines dieser Werkzeuge zu steuern.

Gemäß FI g. 7 ist ferner angedeutet, daß ein gemeinsamer Hydraulikmotor 14 zur Betätigung aller einer Stopfwerkzeugeinheit angehörenden Stopfwerkzeuge benutzt werden kann, sofern man — nur schematisch dargestellte — Übertragungsmittel zwischen dem Hydraulikmotor 14 und den diesem fernerliegenden Stopfwerkzeugen (Baueinheiten 8) vorsieht.

Die Fig.8 zeigt Baueinheiten 8' in gesondert um Achsen 30 schwenkbaren Rahmen 29', die ihrerseits zu beiden Seiten einer Schiene 3 an einem gemeinsamen Hauptrahmen gelagert sind. Diese Anordnung ermöglicht eine vorteilhaft individuelle Einstellung der einzelnen Baueinheiten 8', die auch mit eigenen Hydraulikmotoren 14 ausgestattet sind.

Die Fig.9 veranschaulicht ein Ausfühiungsbeispiel mit Paaren von Baueinheiten 8 bzw. 8' bzw. eine Stopfwerkzeugeinheit, die an den beiden Seiten einer Schiene 3 einsetzbar sind. Das eine Paar von Baueinheiten 8 ist um eine gemeinsame Drehachse 30 schwenkbar und bildet gemeinsam eine Stopfwerkzeugeinheit 29. Beim anderen Paar Baueinheiten 8' ist hingegen jede einzelne Baueinheit im Rahmen einer weiteren Stopfwerkzeugeinheit 29 um eine gesonderte Achse 30 verschwenkbar.

Die Fig. 10 deutet eine solche Möglichkeit schematisch an, wobei an einander gegenüberliegenden Seiten einer Schiene 3 vorgesehene Stopfwerkzeugeinheiten 29 in ihrem Abstand voneinander dadurch verstellbar sind, daß die eine dieser Stopfwerkzeugeinheiten in bezug zur anderen verschiebbar gelagert ist Es können aber — wie dies die F i g. 11 darsicili — siniigciiiäu äiic-n beide Stopfwerkzeugeinheiten 29 auf einem gemeinsamen Tragrahmen in bezug zur Schiene 3 querverstellbar gelagert sein, wobei Führungsschienen 31 diese Verstellung erleichtern bzw. ermöglichen. Während im ersteren Fall für jede der Stopfwerkzeugeinheiten 29 ein Hydraulikmotor 14 vorgesehen ist, kann im letzteren Fall, wenn die beiden Stopfwerkzeugeinheiten gemeinsam verschiebbar sind, ein gemeinsamer Motor 14 für beide ausreichen.

Die F i g. 13 lehrt, daß mehrere Stopfwerkzeugeinheiten 29 allenfalls auch zu einer Stopfwerkzeuggruppe vereinigt werden können, die beiden Schienen 3 des Gleises zugeordnete Stopfwerkzeuge bzw. Baueinheiten 8' umfaßt Auch innerhalb solcher Stopfwerkzeuggruppen kann eine Querverschiebbarkeit einzelner Stopfwerkzeugeinheiten 29 gewahrt bleiben, wie dies mit Doppelpfeilen angedeutet ist. Die Anordnung der Hydraulikmotoren 14, ist dabei vielfältig variierbar, so kann, etwa je ein Motor für die außengelegenen Stopfwerkzeugeinheiten 29 und ein gemeinsamer

^r) Motor für die innengelegenen Stopfwerkzeugeinheiten 29 vorgesehen werden, wie dies beispielsweise dargestellt wurde. Die äußeren Stopfwerkzeugeinheiten 29 können außerdem um Drehachsen 30 schwenkbar gelagert sein.

ίο Eine andere Variante einer solchen Stopfwerkzeuggruppe, bei der antriebsmäßig keine Verbindung zwischen den den einzelnen Schienen 3 zugeordneten, gesondert um Drehachsen 30 verschwenkbaren Stopfwerkzeugeinheiten 29 besteht, ist in der Fig. 14

η angedeutet. Hier sind diesen Einheiten 29 paarweise Drehachsen 3ö zugeordnet, die zeniraisymmeiriseh jeweils einem Stopfwerkzeugeinheiten-Paar zugeordnet sind und somit vertikal oberhalb einer Schiene 3 verlaufen.

2(i Die Einstellung einer solchen Stopfwerkzeugeinheit 29 auf eine Schienenabzweigung ist in der Fig. 12 in größerem Maßstab veranschaulicht. In dieser Figur ist auch der Beistellantrieb 26 für paarweise angeordnete Stopfpickel 18' angedeutet. Jede dieser Stopfwerkzeugeinheiten 29 hat ihre eigene Drehachse 30 und einen eigenen Hydraulikmotor 14.

Die Fig. 15 lehrt, daß sich erfindungsgemäße Baueinheiten 8' bzw. 8 auch sehr gut und einfach hintereinander in einen Stopfwerkzeug-Verband bzw. eine Stopfwerkzeuggruppe einfügen lassen, um gleichzeitig mehrere benachbarte Querschwellen 4 unterstopfen zu können. Die dargestellte Werkzeug-Gruppe umfaßt drei Paare von Baueinheiten 8' mit jeweils gesonderten Drehachsen 30 und paarweise gesonderten

Hydraulikmotoren und bildet somit eine Werkzeugbzw. Baueinheiten-Gruppe zur Unterstopfung dreier hintereinander gelegener Querschwellen 4 des Gleises.

Anstelle einer solchen Einzelanordnung von Stopfwerkzeugeinheiten kann aber auch eine Anordnung

empfehlenswert sein, wie sie die Fig. 16 zeigt und bei der jeweils die einer Querschwelle 4 beidseits an den Längsseiten zugeordneten Baueinheiten 8' zu Stopfwerkzeugeinheiten 29 zusammengefaßt sind. Die Stopfwerkzeugeinheiten 29 sind außerdem paarweise

zu beiden Seiten der Schiene 3 angeordnet und um gesonderte Drehachsen 30 — entsprechend der Ausführungsform nach F i g. 12 — schwenkbar gelagert Außerdem sind aber zwei solche Paare von Stopfwerkzeugeinheiten in Gleislängsrichtung unmittelbar be-

nachbart hintereinander angeordnet wodurch es ermöglicht wird, zwei hintereinander angeordnete benachbarte Querschwcllcn 4 gleichzeitig zu unterstopfen und wobei sich ferner die Möglichkeit ergibt einen gemeinsamen Hydraulikmotor 14 für zwei solche

hintereinander angeordnete Stopfwerkzeugeinheiten 29 vorzusehen.

Schließlich ist noch in der Fi g. 17 die Draufsicht auf den Vorderteil einer Gleisstopfmaschine mit einem Fahrgestellrahmen 1 gezeigt, die — ähnlich wie bei der

Ausführungsform nach Fig.1 — die Gleisstopfwerkzeuge in einem vorkragenden Tragrahmen 7 lagert Diese Gleisstopfwerkzeuge als Baueinheiten 8 und die Stopfwerkzeugeinheiten 29 entsprechen in ihrer Anordnung etwa der Fig. 14. Die Fig. 17 läßt deutlich

erkennen, wie die Stopfwerkzeugeinheiten 29 bzw. Stopfwerkzeuggruppen auf eine z. B. im Bereich einer Schienenabzweigung schrägliegende Querschwelle 4 einstellbar sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gleisstopfmaschine mit wenigstens einem, auf einem höhenverstellbaren und mittels Beistellantriebs um eine etwa senkrecht zur Maschinenlängsachse verlaufende Schwenkachse verschwenkbaren Tragteil gelagerten, von einem Vibrationsantrieb in Schwingungen versetzbaren Werkzeughalter für einen, zu der zu unterstopfenden Schwelle hin beistellbaren Stopfpickel, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Werkzeughalter (18) auf einer zur Schwenkachse parallelen Achse (17) des Tragteils (12) gelagert und mit dem, für eine zwangsläufige Schwingbewegung des Werkzeughalters (18) um diese Achse (17) ausgebildeten, mit einem Hydraulikmotor (14) gekoppelten Vibrationsantrieb formschlüssig verbunden ist, wobei jedem Tragteil (12) ein gesonderte'- Beistellantrieb (26) zugeordnet ist

2. Gleisstopfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragteil (12), Vibrationsantrieb, Werkzeughalter (18) und Stopfpickel (18') umfassende Baueinheit (8, 8') um eine etwa senkrechte Achse (30) drehbar angeordnet ist, die ihrerseits im Bedarfsfall in einer zur Gleisachse parallel oder senkrecht verlaufenden Vertikalebene verstellbar ist

3. Gleisstopfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil (12) aus einem Gehäuse und wenigstens einem Hebelarm (25) besteht wobei das Gehäuse auf der Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist, die auf einem gegenüber einem Tragrahmen (7) höhenverstellbaren Teil abgestützt ist, und daß der durch einen Kolben-Zylinder-Antrieb gebildete und am Tragrahmen (7) über ein Gelenk (28) abgestützte Beistellantrieb (2SB) mit dem mit einem Gelenk (27) versehenen freien Ende, des Hebelarms (25) verbunden ist

4. Gleisstopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer Rotationsmotor mit einer koaxial zur Schwenkachse des Tragteiles (12) gelagerten Antriebswelle (13) gekoppelt ist und ein auf der Antriebswelle (13) befindlicher Exzenter über einen Gleitstein (23) od. dgl. mit einer mit zumindest einem Werkzeughalter (18) drehfest verbundenen Führung (24) formschlüssig zusammenwirkt.

5. Gleisstopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß jede Baueinheit (8, 8') nach dem Baukastensystem zur Bildung von beispielsweise für die Bearbeitung benachbarter Schwellen geeigneter Stopfwerkzeuggruppen austauschbar ausgebildet und mit einheitlichen Anschlußorganen, ζ. Β. Anschlußleisten, Zentrierorganen od. dgl., ausgestattet ist