DE2162018C2 - Einrichtung zur Steuerung der Seitenverstellung von Stopfwerkzeugaggregaten einer Gleisbaumaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um auch Im Bereich unterhalb der beiden Schienen eines Gleises eine möglichst gute Verdichtung des Bettungsschotters zu erzielen, Ist man beim Gleisstopfen bestrebt, den Abstand zwischen Schienenfuß und den In das Schotterbett eintauchenden Stopfpickeln eines Stopfwerkzeugaggregates so klein wie möglich zu halten. Dies erfordert jedoch eine besonders genaue Einstellung der Stopfwerkzeugaggregate In bezug zur Schiene. Insbesondere In fCurvenabschnltten muß das Stopfwerkzeugaggregat seitwärts verstellt werden, um beim Absenken des Aggregates ein Anschlagen der Stopfpickel an den Schienen und damit Beschädigungen des Gleises und der Stopfpickel zu vermeiden. Aus diesem Grunde Ist es bekannt und allgemein üblich, die Stopfwerkzeugaggregate auf dem Fahrgestellrahmen seiienverschiebbar bzw. ίο seitenverschwenkbar zu lagern und mit einem Verstellantrieb zu versehen. Dieser Verstellantrieb wird jedoch durch den Maschinisten manuell betätigt. Dabei hängt es also von der Aufmerksamkeit und Gewissenhaftigkeit des Maschinisten ab, ob sich die Stopfwerkzeugaggregate wirklich genau oberhalb des Schienenstranges befinden. Naturgemäß kommt es dabei verhältnismäßig oft vor, daß die Stopfpickel mit der Schiene kollidieren und Beschädigungen dieser Teile auftreten. Außerdem kann die Seitwärtsverstellung der Stopfwerkzeugaggregate erst nach Stillstand der Maschine erfolgen, d. h. die Gleisbaumaschine bewegt sich jeweils von einer fertig unterstopften Schweiie oder Schweilengruppe zur nächsten zu unterstopfenden Schwelle oder Schwellengruppe weitet und erst dann wird mit der Seiteneinstellung des Stopf-Werkzeugaggregates begonnen, so daß große Zeitverluste entstehen. Hinzu kommt, daß zur Verringerung dieser Zeitverluste die Verstellvorgänge möglichst schnell abgewickelt werden müssen, was wiederum entsprechend große Beschleunigungen und damit Belastungen der Aufhängung der Stopfwerkzeugaggregate und entsprechend große DtRienslonlerung der Antriebe für die Verstellbewegung zur Folge hat. Auch bei Weichenstopfmaschinen Ist die Seltenverstellung der Stopfwerkzeugaggregate bisher äußerst zeltraubend und umständlich. Aus der DE-OS 1904 121 Ist es für an einer Gleisbaumaschine angebrachte Schraubwerkzeuge bekannt, diesen ein Spurkranzrad als Führungsorgan zuzuordnen, das mittels Federn elastisch gegen eine entsprechende Schlenenkopfflanke gedrückt wird, so daß der seitliche Abstand der Schraubwerhzeugt relativ zur jeweiligen Schiene konstant gehalten wird. Die Anwendung derartiger Maßnahmen auf Einrichtungen der gattungsgemäßen Art Ist nicht möglich, da wegen der großen Masse von Stopfwerkzeugaggregaten außerordentlich hohe Federkräfte ausgeübt werden müßten, was zu erheblichen kon struktiven Problemen führen würde. Andererseits wäre bei der ständigen Ausübung derartiger hoher Federkräfte über ein Spurkranzrad die Gefahr gegeben, daß bei Änderungen der relativen Seltenlage zwischen Schiene und so Stopfwerkzeugaggregaten die Lage der Schiene verändert würde, was naturgemäß nicht vorkommen darf. Schließlich treten beim Stopfen hohe am Stopfwerkzeugaggregai angreifende Seltenkräfte auf, die bei Anwendung der für Schraubaggregate bekannten Maßnahmen zur Ausübung unerwünschter Seltenkräfte auf die Schiene und/oder zur unerwünschten Seltenverstellung des Stopfwerkzeugaggregates relativ zur Schiene führen würden.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßcn Art zu schaffen, bei der die Seltenverstellung der Stopfwerkzeugaggregate vollautomatisch ohne Zeitverlust und unter geringstmöglicher Belastung der Glelsbearbeltungsmaschlne selber vor sich geht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale Im Patentanspruch I gelöst. Durch diese Maßnahmen wird das Stopfwerkzeugaggregat automatisch stets genau über dem zugehörigen Schienenstrang zentriert und die Stopfpickel weisen stets den

vorgesehenen Abstand vom Schienenkopf auf, so daß Delm Absenken des Stopfwerkzeugaggregates keine Beschädigungen der Schiene und Stopfplckel mehr auftreten können. Da die Seltenverstellung der Stopfwerkzeugaggregate bereits wahrend der Vorfahrt der Maschine zur jeweils nächsten zu unterstopfenden Schwelle erfolgt, treten auch keinerlei Zeitverluste for diese Seitenverstellung mehr auf, und die Leistungsfähigkeit bzw. Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine wird wesentlich erhöht. Die auftretenden Seitenkräfte und die entsprechend von der Maschine aufzunehmenden Kräfte werden suf ein Minimum reduziert. Auch der zur Seitenverstellung des jeweiligen Stopfwerkzeugaggregates erforderliche Antrieb kann klein gehalten werden.

Es wäre an sich möglich als Fühlorgan ein Potentiometer vorzusehen, dessen vertikale Drehachse einen mit seinem Treien Ende auf der Schiene geführte«! Tastarm trägt, dessen jeweilige Auslenkung einem bestimmten Spannungswert am Potentiometer entspricht, der zur Steuerung der Regelvorrichtung für den Verstel!antrieb dient. Demgegenüber bietet jedoch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 den Vorteil einer kompakten, geschlossenen Steuereinheil, die keinerlei reibungsbedingtem Verschleiß unterliegt und dennoch äußerst rciiust und unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen Ist. Der Abstand der Induktivschalter vom Schienenkopf wird vortetlhafterwelse so gewählt, daß die Schaltkontakte des Induktivschalters, die erst bei einem gewissen Abstand vom Schienenkopf ansprechen, nicht bei jeder geringsten Abstandsänderung betätigt werden, sondern erst bei einer In bestimmten zulässigen Toleranzgrenzen Hegenden Abstandsänderung. Auf diese Weise wird ein ständiges Hin- und Herschalten der Schaltkontakte vermieden.

Da die Vorfahrtssteuerung der Maschine ebenfalls mittels Induktivschaltern erfolgen kann, 1st es zweckmäßig, wenn ergänzend die Maßnahmen nach Anspruch 3 vorgesehen sind. Es kann dann mit einem einzigen Induktivschalter eine vollautomatische Steuerung sowohl der Vorfahrt der Gleisbearbeitungsmaschine als auch der Selteneinstellung der Stopfwerkzeugaggregate durchgeführt werden.

Durch die Maßnahmen nach Anspruch 4 kann ein Weichenstopfaggregat genau über dem Herzstück oder den auseinanderlaufenden Schienensträngen zentriert werden. Auch bei Spurerweiterungen können solche zusätzliche Induktivschalter von Nutzen sein.

Obwohl der Verstellantrieb Tür die Werkzeugaggregate beispielsweise auch als durch einen ü'ektromotor angetriebene Schraubspindel ausgebildet sein könnte, wird man zweckmäßigerweise einen hydraulischen Verstellantrleb wählen. Bei einem solchen Antrieb ist die Regelvorrichtung vorteilhafterweise gemäß Anspruch 5 ausgestalltet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Flg. 1 eine mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung versehene Glelsstopf-Nlvelller- und Richtmaschine In Seitenansicht,
Flg. 2 einen Teilausschnitt aus der Maschine nach

Flg.l,

Flg. 3 einen Teilausschnitt einer Welchenstopfmaschlne In Seltenansicht,

Flg. 4 eine Draufsicht auf den Tellausschnltt einer Maschine nach Flg. 2,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den In Flg. 3 dargestellten Tellausschnltt einer Weichenstopfmaschine,

Fig. 6 ein Schcllschema einer Einrichtung gemäß der Erfindung und

FIg, 7 die Zuordnung einer Einrichtunggemäß der Erfindung zur Schiene im vertikalen Querschnitt durch den Schienenbereich,

Die in Flg.l dargestellte Gleisstopf-Nlvellier- und ϊ Richtmaschine weist einen von Fahrwerken 1 und Z getragenen Fahrgestellrahmen 3 auf, auf dem Werkzeugaggregate, wie Stopfwerkzeugaggregate 4, Gleishebewerkzeuge 5 und Glelsseitenrichtwerkzeuge 6 gelagert sind. Die Arbeitsrichtung der Maschine ist durch den Pfeil A in angedeutet,Außerdem sind am Fahrgestellrahmen 3 mehrere bei Überstellungsfahrten der Maschine vom Gleis 7 abhebbare Meßfahrwerke 8, 9, 10 gelagert, wobei sich zwischen dem vorderen Meßfahrwerk 8 und dem hinteren Meßfahrwerk 10 eine Bezugsgerade 11 für den π Nivelllervorgang erstreckt. Sofern über jeder Schiene eine solche Bezugsgerade 11 angeordnet ist, ergibt sich eine Bezugsebene, die genau parallel zur Soll-Gleisebene liegt. Mit der Bezugsgeraden 11 arbeitet jeweils ein am mittleren Meßfahrwerk 9 angebrachtes Fühlorgan 12 zusammen, das die Tätigkeit der Gleishebewerkzeuge S steuert. Als Bezugsgerade kann beispielsweise ein Lichtstrahl oder ein Spanndraht dienen.

Wie bereits eingangs erwähnt, mü^n die Stopfwerkzeugaggregate 4 stets genau über dem jeweiligen Schle- ->j nenstrang 7 zentriert werden, um ein Anschlagen der Stopfpickel 4a an diesem Schienenstrang 7 und damit Beschädigungen dieser Teile zu verhindern. Zu diesem Zweck sind die jedem Schienenstrang 7 zugeordneten, höhenverstellbaren Stopfwerkzeugaggregate 4 in Querführungen 13 des Fahrgestellrahmens 3 auch seitenverschiebbar gelagert und mittels eines Hydraulikzylinders als Verstellantrieb 14 seitenverstellbar. Anstelle des Hydraulikantriebes könnten selbstverständlich auch andere mechanische Antriebe, wie z. B. eine durch einen Elektromotor angetriebene Schraubspindel, Verwendung finden.

Zur Steuerung dieses Verstellantriebes 14 ist jedem zu verstellenden Stopfwerkzeugaggregat 4 ein mit dem zugehörigen Schienenstrang 7 zusammenarbeitendes Fühlorgan 15 zugeordnet. Diese Fühlorgane werden von Induktivschaltern gebildet, die beidseits des jeweiligen Schienenstranges 7 in bestimmtem Abstand vorn Schlenenkor^r 7e angeordnet sind. Dieser Abstand wird so gewählt, daß ein dauerndes Betätigen der Schaltkontakte des Induktivschalters vermieden wird, d. h. daß dieser nur bei Abstandsänderungen in Funktion tritt, die über eine gewisse Mindesttoleranz hinausgehen. Die Induktivschalter sind jeweils mit einem seltenverstellbaren Stopfwerkzeugträger 16, In welchem die Stopfwerkzeugaggre- V) gate 4 höhenverstellbar gelagert sind, mechanisch verbunden, so daß sie dessen Seltenbewegungen mitmachen, wobei selbstverständlich eine Einstellmöglichkeit vorgesehen ist, um die Indüktlvschalter 15 in bezug zum Schienenkopf la zu justieren.

Der Aufbau und die Funktionswelse der an sich bekannten Induktivschalter Ist folgendermaßen: Jeder Induktivschalter weist einen in seiner Längsmltte schwenkbar gelagerten Schalthebel auf, dei an seinen Enden mit Schaltkontakten versehen 1st. Diese beweglibo chen Schaltkontakte arbeiten mit starren Schaltkontakten zusammen, denen jeweils ein Permanentmagnet zugeordnet ist, wobei sich der Magnet In größerem Abstand vom Jeweiligen Schältkontakt befindet als der andere. Auf diese Welse ist der eine Schaltkonteto einem stärket> '· ren Magnetfeld ausgesetzt als der andere und somit gewöhnlich geschlossen, während der dem In größerem Abstand angeordnet Magneten zugeordnete Schaltkontakt auf Grund des schwächeren Magnetfeldes geöffnet

Ist. Wird nun das dem geschlossenen Kontakt zugeordnete Magnetfeld durch Einwirkung eines Eisenteiles In diesem Magnetfeld so weit abgeschwächt, daß die Feldstärke des dem anderen Kontakt zugeordneten Magneten die verbleibende Feldstärke des erstgenannten Kontaktes überwiest, so wird dieser Kontakt geöffnet und der gewöhnlich offene Kontakt geschlossen, um Irgendwelchen Steuerfunktionen zu dienen. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel Ist der dem normalerweise stärkeren

gestalteten Verstellantriebes 14. so daß das Stopfwerkzeugaggregat 4 (und damit der Induktivschalter) von der Seite weg verschoben wird, an der der Induktivschalter einen zu geringen Abstand vom Schienenkopf Ta slgnallslert hat. Sobald der richtige Abstand wieder hergestellt Ist und der Schienenstrang 7 außerhalb des Magnetfeldes dieses Induktivschalters gelangt, so daß dessen Feldstärke wieder diejenige des anderen Magneten überwiegt, erfolgt ein Umschalten der Schaltkontakte des Induktiv-

Magnetfeld zugeordnete Schaltkontakt bzw. dieses Ma- io schalters und das Magnetventil 25 wird wieder geschlosgnetfeld dem Schienenstrang 7 zugewandt. Je naher nur sen und die Seitenverschiebung des Stopfwerkzeugaggreder Schienenstrang 7 dem Induktivschalter kommt, um
so mehr wird das Magnetfeld abgebaut, bis schließlich

der Umschaltvorgang erfolgt, d. h. bei einer eine be-

gntes 4 wird beendet. Auf diese Welse wird das Stopfwerkzeugaggregai i stets genau über dem Schienenstrang 7 zentriert, so daß die Stopfpickel Aa nicht mit dem

stimmte Toleranzgrenze überschreitenden Abweichung 15 Schienenfuß kollidieren können. In Flg. 6 sind außer-

des Schienenstranges 7 gegenüber dem Stopfwerkzeugaggregat 4 und einer daraus resultierenden Abstandsänderung zwischen Schienenkopf Ta und Induktivschalter spricht der jeweils auf der Seite der Abstandsverringeruni; befindliche muuküvsi.Maiici ttii und gibt elektrische Steuerimpulse an eine kontinuierlich einstellbare Regelvorrichtung für den Verstellantrieb 14 ab, die im Zusammenhang mit Flg 6 noch erläutert wird.
Während in Flg. 4 angedeutet Ist, daß die jedem

dem noch eine llydraulikpumpe 27 mit Druckleitung 28 sowie ein Vorratsbehälter 29 für das Drucköl und eine Rücklaufleltunv: 30 des Hydrauliksystems angedeutet, das gleichzeitig auch den Verstellantrieb für die dem dilucrcM Svmcficriäiräng ZugCGrcinCiC Steuervorrichtung für das Stopfwerkzeugaggregat versorgen kann

Gemäß Flg. 7 sind neben den beiden Inneren Induktivschaltern jedem Schienenstrang 7 noch zwei äußere

Induktivschalter als weitere Fühlorgane ISa zugeordnet. Schienenstrang 7 zugeordneten Stopfwerkzeugaggregate 4 25 die bedarfsweise bei breiteren Schlenentellen. z. B. Weider In Fig. I bzw. Flg. 2 dargestellten Maschine gemein- chenherzstücken, zum Einsatz gelangen. Dabei können sam durch einen einzigen Verstellantrieb 14 seitlich einstellbar! sind, und zwar aus der strlchllert angedeuteten

Normalliige (gerades Gleis) In die voll gezeichnete.

die inneren Induktivschalter außer Betrieb gesetzt werden. Außerdem Ist In Flg. 7 angedeutet, daß In ein- und demsi.'oen Gehäuse auch zwei Induktivschalter mit vier

gegenüber dem Fahrgestellrahmen 3 seitlich versetzte 30 Magneten angeordnet sein können, die verschiedene Lage (in Kurvenabschnitten), sind bei der In Flg. 3 dar- Steuerfunktionen ausführen, wobei die beeinflußbaren

gestellten Weichenstopfmaschine die Stopfwerkzeugaggregat« Ab zusammen mit den Bedienungsständen 17 einzeln verstellbar. Zu diesem Zweck Ist jedem Weichen-

Magnetfelder aus zwei verschiedenen Gehäuseflächen austreten. So kann beispielsweise das aus der Gehäuseflache 31 austretende Magnetfeld für die bereits beschrlestopfaggregat 46 ein eigener Hydraulikzylinder als Ver- 35 bene Seitenzentrierung von Stopfwerkzeugaggregaten stellantrieb 14«. 146 zugeordnet (Fig. 5). Außerdem kön- über dem zugeordneten Schienenstrang 7 ausgenützt nen die Welchenstopfaggregate Ab nicht nur seltenver- werden, während das aus der unteren Gehäusefläche 32 schiebbar, sondern um Gelenke 18 auch seltenver- austretende Magnetfeld durch den Einfluß der Schienenschwenkbar am Fahrgestellrahmen 3 gelagert sein, um befestigungsmittel Tb abbaubar Ist und die damit verbuneine möglicht individuelle Einstellung der einzelnen 40 dene Umschaltung der zugehörigen Schaltkontakte für Stopfwerkzeugaggregate zu gewährleisten. Im übrigen Ist die Vorfahrtssteuerung der Maschine ausgenutzt werden auch die In Fig. 3 und 5 dargestellte Welchenstopfma- kann, d. h., sobald der Induktivschalter bei der Vorfahrt schlne mit Laufrädern 19, einem Meßfahrwerk 20, einem In den Einflußbereich der Schienenbefestigungsmittel Tb Bezugssystem 21, einer Seitenführung 22 sowie am gelangt, wird die Maschine abgebremst, so daß die Stopf-Stopfaggregatrahmen 23 angebrachten Induktivschaltem 45 pickel Aa auch zu den Schwellenlängsseiten genau als Fühlürgan 15 versehen. symmetrisch eingetaucht werden können.

Aus der schematischen Darstellung des Schaltkreises Obwohl die Seltenzentrierung der Stopfwerkzeugaggre-

nach F i g. 6 Ist ersichtlich, daß die beiden Induktivschal- gate 4 und Ab bereits während der Vorfahrt der Maschine ter mit jeweils einer Magnetspule 24 eines Magnetventils von einer zu unterstopfenden Schwelle zur nächsten er-25 verbunden sind. Gegebenenfalls können zwischen so folgt, ist es ferner zweckmäßig, eine Absenksperre vorzu-

Induktivsichalter und Magnetspulen 24 Verstärker 26 angeordnet werden. Das Magnetventil 25 beaufschlagt beim Empfang eines elektrischen Impulses vom einen oder anderen Fühlorgan 15 die eine oder andere Kolbenfläche des als doppeltwirkenden Hydraulikzylinders aus-

sehen, die das Absenken der Aggregate in jedem Fall erst nach Beendigung der Seltenbewegung zuläßt, falls dieser Vorgang beim Stillstand der Maschine noch nicht abgeschlossen sein sollte.

Hierzu 1 Blatt Zeichanngen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Einrichtung zur Steuerung der Seltenverstellung von Stopfwerkzeugaggregaten einer Glelsbearbeltungsmaschlne, bei der die Stopfwerkzeugaggregate auf dem Fahrgestellrahmen der Maschine seitenverschiebbar und/oder seltenverschwenkbar gelagert sowie durch einen Verstellantrieb der Seite nach verstellbar sind dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verstellenden Stopfwerkzeugaggregat (4; 4b) ein Abstandsänderungen zwischen dem Stopfwerkzeugaggregat (4; 46) und dem Schlenenverlauf erfassendes Fühlorgan (15; 15a) zugeordnet Ist, das als elektrischer Geber zur laufenden Abgabe von den Abweichungen des Schienenverlaufs entsprechenden elektrischen Signalen ausgebildet Ist, und daß das Fühlorgan (15; I5e) mit einer durch diese Signale kontinuierlich einstellbaren Regelvorrichtung für den Verstellantrieb (14; 14a, l*b) zumindest des einem Schienenstrang (7) zugeordneten Stopfwerkzeugaggregates (4; 4M elektrisch verbunden Ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlorgan (15) von an jeder Seite des Schienenkopfes Πα) zumindest eines Schienenstranges (7) befindlichen Induktivschaltern gebildet ist, deren Schaltkontakte dutch Abstandsänderungen zwischen Schienenkopf und Induktivschalter auf induktivem Wege betätigbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktivschalter außer den Schaltkontakten tür den Seltenabstand vom Schienenkopf (7(i) zusätzliche, durch StUlenenbefestlgungsmlttel (7ft) beeinflußbare Sciialtkontakte für die automatische Vorfahrtssteuerung de Gleisbearbeitungsmaschine aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seite des Schienenkopfes (7a) zumindest eines Schienenstranges (7) zwei Induktivschalter vorgesehen sind, wobei die beiden Inneren Induktivschalter auf normalen Schlenenabschnltten und die beiden äußeren Induktivschalter In Sonderfällen, z. B. bei Weichenherzstücken, In den Steuerkreis für die Regelvorrichtung einschaltbar sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit hydraulischem Verstellantrieb für die Werkzeugaggregate, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung von einem Magnetventil (25) gebildet Ist, dessen Magnetspulen (24), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers (26), an die Induktivschalter angeschlossen sind und dessen Hydraullkanschlüsse einerseits mit dem doppelt beaufschlagbaren Verstellantrieb (14; 14a, 14W für das zugeordnete Stopfwerkzeugaggregat (4; 4b) und andererseits mit einer Hydraulikpumpe (27) bzw. mit einer Rücklaufleltung (30) des Hydrauliksystems verbunden sind.