DE2418368B2 - Verfahren und Maschine zum Stopfen und Nivellieren eines Gleises - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zum Stopfen und Nivellieren eines Gleises nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 2.

Bei der Bearbeitung, von Gleisen nach dem oben angegebenen Verfahren ist es bekannt, daß die zuvor gehobenen und unterstopften Stellen über bestimmte Gleisabschnitte schon oft in relativ kurzer Zeit wieder durch den Fahrbetrieb ihre nahezu ursprüngliche Lage einnehmen, d. h. daß an den gleichen Stellen wieder die gleichen Einsendungen entstehen, ganz besonders im Bereich der Schienenstöße des Gleises. Man hat bereits versucht, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, indem das Gleis an diesen Stellen um ein bestimmtes Maß, gegebenenfalls auch im Zusammenhang mit einem bestimmten Korrekturwert, »überhoben« — über die Soll-Lage hinaus gehoben — wird, um zu erreichen, daß sich das Gleis nach den durch die Einwirkung von Belastungen auftretenden Setzungen schließlich ins richtige Längsniveau setzt Es wurde auch schon bekannt, ein künstliches Bezugsprofil zu bilden, welches durch Korrektur der Soll-Bezugslinie, dem endgültigen Profil nach dem Setzen des Gleises bzw. des Bettungsschotters entspricht, wobei die einzelnen Korrekturwerte im funktioneilen Zusammenhang mit den Abständen des Gleises von der Bezugslinie, d. h. mit den einzelnen tatsächlichen Ist-Meßwerten, stehen. Gleise, die nach diesen bekannten Verfahren bearbeitet werden, zeigen aber immer wieder Setzungen, insbesondere ungleichmäßige Setzungen, und es kann damit die erforderliche Genauigkeit und Dauerhaftigkeit der hergestellten Gleislage nicht gesichert werden.

Aus der DE-OS 18 16 670 ist eine Gleisstopf-Nivelliermaschine bekannt, die zum Verbringen des Gleises in eine mittels eines Bezugssystems überwachbare Soll-Lage ausgebildet ist. Das Gleis wird nach dem Erreichen der Soll-Lage mit einer im Bereich der Stopfwerkzeuge vorgesehenen Begrenzungsvorrichtung au einem Hochwandern über diese Soll-Lage, insbesondere bewirkt durch den beim Verdichten des Schotters unterhalb der Schwellen entstehenden Druckstopfauftrieb, gehindert.

Ferner ist aus der DE-OS 22 28 958 eine Gleis-Nivellier-Stopfmaschine bekannt, bei der die Schotterverdichtung in Abhängigkeit von den Gleiszustand kennzeichnenden Gleisparametern, nämlich der Höhenlage und des Schotter-Verdichtungsgrades vor dem Stopfen, erfolgt Die genannten Gleisparameter werden bei der Einstellung des Verdichtungsgrades derart berücksichtigt, daß in Bettungsbereichen, in denen — z. B. infolge einer stärkeren Hebung — ein geringerer Verdichtungsgrad, bezogen auf den angestrebten Endverdichtungsgrad, vorliegt, stärker bis zu eben diesem Endverdichtungsgrad verdichtet wird. In Bettungsbereichen, in denen das Schotterbett von vorneherein eine höhere Verdichtung zeigt, wird entsprechend weniger stark verdichtet. Mit diesem Verfahren ist es somit lediglich möglich, durch Ausübung eines unterschiedlichen Stopfdruckes einen gleichmäßigen Verdichtungsgrad auch bei unterschiedlich großen

Höhenkorrekturen zu erzielen.

Beim Einsatz einer derartigen Gleis-Nivellier-Stopfmaschine wurden bereits in größerem Maße die nach der Bearbeitung eines Gleises zu erwartenden Setzungen mitberücksichtigt, da durch die im wesentlichen gleichmäßige Schotterverdichtung bzw. den gleichmäßigen Schotterverdichtungsgrad eine verbesserte Gleislage erreicht werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Maschine zu schaffen, mit welchen die auf Grund der in aufeinanderfolgenden Gleisabschnitten entlang des Streckenverlaufes eines zu nivellierenden Gleises unterschiedlichen Abweichungen der geometrischen Ist-Höhenlage von der Soll-Lage derart korrigiert werden können, daß ein solcherart bearbeitetes Gleis bzw. die bearbeitete Schotterbettung wirklich dauerhaft in der bearbeiteten Lage verbleibt Diese korrigierte Lage soll auch noch über einen längeren Zeitraum nach vielen Belastungen mit Sicherheit beibehalten werden, d.h. daß die bisher immer aufgetretenen, insbesondere unterschiedlichen Setzungen nicht mehr in Erscheinung treten bzw. zumindest stark vermindert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die in den Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 2 angegebenen Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale gelöst.

Mit der vorliegenden Erfindung wurde erstmals erkannt, daß die Dauerhaftigkeit eines angehobenen und unterstopften Gleises hinsichtlich seiner Lagegenauigkeit und somit die im Verlauf des Zugbetriebes jo auftretenden Setzungen eines Gleises neben anderen Parametern auch von dem örtlichen Verdichtungsgrad des Schotters und den beim Stopfen jeweils verdichteten Schottermengen, die den Höhenfehlern proportional sind, abhängen. Diese Erkenntnis wurde erfindungs- J5 gemäß nun dahingehend ausgenützt, daß der Verdichtungsgrad des Schotters unterhalb der Schwellen proportional zu den jeweils angetroffenen Höhenfehlern, d. h. der jeweiligen Differenz zwischen der Ist- und der Soll-Höhenlage des Gleises eingestellt wird. Dadurch werden alle jene Stellen des Gleises, an welchen sich Setzungen, insbesondere ungleiche Setzungen, immer wieder nachteilig bemerkbar gemacht haben, stärker verdichtet, d. h. es werden entsprechend höher verdichtete Schotterauflager geschaffen, die 4^r> einen höheren Verdichtungsgrad aufweisen als jene Stellen, an welchen die ursprüngliche Höhenlagendifferenz nur ganz geringfügig war und an welchen der Schotterverdichtungsgrad dementsprechend niedriger erstellt wird. Darüber hinaus ergibt sich durch die Vornahme dieser Druckvibrationsstopfung des Schotters unter den Schwellen in kontinuierlicher proportionaler Abhängigkeit von dem jeweiligen örtlichen Hebemaß in überraschender Weise eine Cesamtverdichtungszone, die ein Höchstmaß an Dauerhaftigkeit 5-5 und damit Genauigkeit der GleisSage gewährleistet. Stellen mit kleinen Gleisfehlern können z. B. dabei weniger stark unterstopft werden, wodurch sie sich dann prozentual gesehen, stärker senken werden als solche mit großen Gleisfehlern und proportional to höherer Verdichtung, da an den Stellen größerer Höhenfehler den zu erwartenden größeren Setzungen ein höherer Verdichtungsgrad des Schotters entgegenwirkt, so daß eine gleichmäßige Setzung des Gleises über längere Gleisabschnitte und ein ruhigerer Gleisverlauf sowie eine bessere Längshöhenlage über längere Bereiche erreicht wird. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß diese wahlweise Anpassungsmöglichkeit des Verdichtungsgrades an die jeweiligen Gleishöhenfehler — insbesondere der Aufbau eines entsprechend hohen Verdichtungsdruckes bei großen Gleisfehlern — ohne eine Überschreitung der Gleis-Soll-Höhenlajpe erreichbar ist Dieses Begrenzen der Gleisbewegung in der Soll-Höhenlage wird durch die erfinderische Erkenntnis, zusätzlich eine Begrenzungsvorrichtung anzuordnen, ermöglicht

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zeichnet sich ferner durch einen sehr einfachen und störungsfreien Aufbau aus, da lediglich die vom Meßwertgeber — beispielsweise in der Form, wie dieser bisher in den Gleis-Nivellier-Stopfmaschinen verwendet wird — kommenden Signale, die den maximalen örtlichen Hebemaßen entsprechen, berücksichtigt werden. Dadurch wird eine sichere Funktion gewährleistet, die ein Resultat mit einem Höchstmaß an Genauigkeit und insbesondere kontinuierliche, dem Höhenlängsniveau entsprechende, proportionale Verdichtungszonen bringt

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Steuereinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 5. So erweist sich die bedarfsweise Blockierung des die Meßwertsignale abgebenden Meßwertgebers als vorteilhaft, da lediglich die örtlich maximalen Höhenfehler gespeichert werden, indem durch die Blockierung des Meßwertgebers die kleiner werdenden Meßwerte an der örtlich gleichen Stelle des Gleises, während des Hebevorganges, das Meßergebnis nicht mehr verändern können.

Die Verwendung eines Nachlaufmotors ermöglicht in günstiger Weise eine sehr rasche und exakte Nachführung und vor allem einen selbsttätigen Ablauf des gesamten Steuervorganges. Die zusätzliche Anordnung eines Schalttores und eines Stellgliedes in der Steuereinrichtung zur Blockierung der Antriebe der Gleis-Hebevorrichtung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise die Verwendung der Gleis-Hebevorrichtung, die bei solchen Gleisstopf-Nivelliermaschinen üblicherweise vorhanden ist, als Begrenzungsvorrichtung, so daß keine zusätzlichen Vorrichtungen an der Maschine angeordnet werden müssen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, an Hand derer die Erfindung im folgenden näher erläutert wird. Es zeigen

F i g. 1 eine erfindungsgemäß ausgestattete Gleis-Nivellier-Stopfmaschine in Ansicht;

Fig.2 eine Draufsicht auf einen Teil der Maschine nach F i g. 1;

F i g. 3 Diagramme des Fehlerverlaufes, des Beistellenddruckes und des erreichten Verdichtungsgrades eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten, in Längsrichtung stark verzerrt dargestellten, längeren Gleisabschnittes;

Fig.4 ein Diagramm mit einem Längshöhenfehler und die den einzelnen Fehlerwerten zugeordneten Beistellenddrücke;

Fig.5 ein vereinfachtes Schaltdiagiamm einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und

F i g. 6 ein Schaltdiagramm entsprechend der Darstellung nach F i g. 5 einer abgeänderten Steuereinrichtung mit einem N achlauf motor.

In F i g. 1 ist eine Gleis-Nivellier-Stopfmaschine 1 in der derzeit üblichen Bauweise dargestellt, die mit Fahrwerken entlang des aus Schienen und Schwellen bestehenden Gleises 2 verfahrbar ist Diese Maschine weist zum Unterstopfen einer Querschwelle 3 des Gleises auf einem höhenverstellbaren Stopfwerkzeug-

träger 4 gelagerte Gleisstopfwerkzeuge 5 auf. Die Gleisstopfwerkzeuge 5 sind über einen Vibrationsantrieb 6 in Schwingungen versetzbar und können mittels Verstellantrieben 7 gegeneinander — in Richtung auf die zu unterstopfende Schwelle — beigestellt werden. Wie besser aus der in Fig.2 dargestellten teilweisen Draufsicht auf die Gleis-Nivellier-Stopfmaschine 1 zu ersehen ist, können die Gleisstopfwerkzeuge 5 an den beiden Längsseiten und weitere gleichfalls am Stopfwerkzeugträger 4 gelagerte Gleisstopfwerkzeuge 8 an ι υ jeder der beiden Stirnseiten der zu unterstopfenden Schwelle 3 eintauchen. Die Gieisstopfwerkzeuge 8 dienen hierbei vor allem dazu, während des ä-synchronen Verdichtungsvorganges ein Abwandern des Schotters in Richtung der Bettungsflanke zu vermeiden und sind mittels eigener Verstellantriebe 9 quer zur Gleislängsrichtung verstell- bzw. beaufschlagbar. Es ist aber auch im Rahmen der Erfindung möglich, eine Gleis-Nivellier-Stopfmaschine 1 erfindungsgemäß auszustatten, die einen Stopfwerkzeugträger aufweist, der Gleisstopfwerkzeuge zum gleichzeitigen Unterstopfen zweier einander unmittelbar benachbarter Schwellen lagert, wie dies in F i g. 2 in dünnstrichlierten Linien dargestellt ist

Zum Nivellieren des Gleises ist die Gleis-Nivellier-Stopfmaschine 1 mit einem Bezugssystem 10 ausgestattet, welches zwei je einer Schiene des Gleises zugeordnete, z.B. durch Drahtseile verkörperte, Bezugsgeraden (F i g. 2) aufweist Zur Feststellung der Abweichungen des Gleises 2 von dem Bezugssystem 10 sind unabhängig höhenbeweglich vom Fahrgestellrahmen der Gleis-Nivellier-Stopfmaschine 1 am Gleis geführte Meßwertgeber 11, z. B. verstellbare Kapazitäten oder Widerstände, vorgesehen. Die Meßwertgeber 11 greifen dabei die Lage des Bezugssystems 10 mittels die Bezugsgerade umfassenden Gabelarmen ab. Die Endpunkte der Bezugsgeraden sowie die Meßwertgeber 11 sind mittels eigener Fahrwerke am Gleis geführt die während der Überstellfahrten der Maschine vom Gleis 2 abgehoben werden können.

Zum Anheben des Gleises 2 ist in Arbeitsrichtung vor den Gleisstopfwerkzeugen 5,8 eine Gleishebevorrichtung 12, die mittels eines Antriebes 13, z. B. einem Hydraulik-Zylinder-Kolbenantrieb, der Höhe nach verstellbar ist angeordnet Die Hebevorrichtung 12 ist als Begrenzungsvorrichtung ausgebildet wobei der Längsabstand der auch als Begrenzungsvorrichtung dienenden Gleishebevorrichtung 12 von den Gleisstopfwerkzeugen 5 bzw. 8 im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die Verwendung einer derzeit üblichen Gleis-Nivellier-Stopfmaschine vorgegeben ist welcher so bemessen ist daß diese Maschine, wie aus Fig.2 ersichtlich, auch mit Werkzeugen zur gleichzeitigen Unterstopfung zweier einander unmittelbar benachbarter Schwellen ausgestattet werden kann. Um ein durch den Druckstopfauftrieb mögliches Oberdrücken des Gleises im Bereich der Gieisstopfwerkzeuge — über die Soll-Lage hinaus — zu vermeiden, soll die Gleishebebzw. Begrenzungsvorrichtung der Stopfstelle möglichst nahe benachbart sein. Die dargestellte Gleis-Nivellier-Stopfmaschine kann aber auch zusätzlich bzw. anstelle der Gleishebevorrichtung 12 mit einer unmittelbar im Bereich der zu unterstopfenden Schwelle bzw. Schwellen angeordneten Begrenzungsvorrichtung ausgestattet sein.

Zum Ausrichten des Gleises der Seite nach, ist die Maschine zusätzlich mit einer Bezugsgeraden 14 und mit Richtwerkzeugen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Gleishebevorrichtung kombiniert sind, ausgestattet.

Wie in der F i g. 1 schematisch dargestellt sind sowohl die Stopfwerkzeugintriebe 6, 7, 9 als auch der Antrieb 13 der Gleishebevorrichtung 12 und der Meßwertgeber 11 sowie ein beim Absenken des Stopfwerkzeugträgers 4 durch diesen betätigter Endschalter 15 mit einer die proportionale Hochdruckstopfung steuernden Steuereinrichtung 16 verbunden, die im folgenden an Hand der Fig.5 noch näher erläutert wird. Zur Kontrolle der Funktion und zur Einstellung bzw. Beeinflussung der Steuereinrichtung 16 durch die Bedienungsperson sind mit dieser in Verbindung stehende Handsteuerschalter 17 und Überwachungsgeräte 18 angeordnet

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun an Hand der Diagramme in Fig.3 näher erläutert wobei in Richtung der horizontalen Achsen 5 jeweils die Entfernungen in Gleislängsrichtung stark verzerrt (in größerem Maßstab) aufgetragen sind.

Das mittlere Diagramm zeigt den Längshöhenverlauf eines insbesondere in seiner Längsausdehnung stark vermindert dargestellten längeren Gleisabschnittes, wobei die in Richtung der vertikalen Achse des Diagrammes aufgetragenen Höhenfehler Af — die Differenz zwischen der Soll- und Ist-Lage — des Gleises darstellen. Um nun bei den Betriebsbelastungen des Gleises nach dem Stopfen der Schwellen dieses Gleisabschnittes eine gleichmäßige Setzung desselben zu erreichen, ist vorgesehen, den Beistellenddruck — also jenen Druck in den Verstellantrieben 7, 9 der Gieisstopfwerkzeuge 5,8, bei welchen die Beistellbewegung beendet wird — unter Bezugnahme auf die Größe der Höhenfehler Af zu wählen. In dem unteren Diagramm sind nun für einige Stellen dieses Gleislängsabschnittes die den jeweiligen örtlichen Hebemaßen — welche den Höhenfehlern /!/entsprechen — proportionalen Größen der Beistellenddrücke P in Richtung der vertikalen Achse aufgetragen und zur besseren Verständlichkeit in Pfeilform dargestellt Der Beistellenddruck P₀ entspricht hierbei dem Mindestdruck, mit dem beispielsweise jene Schwellen unterstopft werden, die sich in bzw. nahe der Null-Linie befinden.

Aus dem obersten Diagramm ist zu ersehen, daß durch die bei der proportionalen Hochdruckstopfung erfolgten Verdichtung des Schotters mit den jeweils dargestellten Beistellenddrücken eine kontinuierliche, dem Höhenlängsniveau proportionale Verdichtungszone mit unterschiedlichem Verdichtungsgrad VG des Schotters geschaffen wird, wobei beim Unterstopfen einer Schwelle ein Mindestverdichtungsgrad, z. B. VGo, erreicht werden soll.

Die durch die Belastungen der Bettung hervorgerufenen Setzungen des Gleises, werden insbesondere durch die Beistellenddrücke, aber auch durch die zu verdichtende Schottermenge und Porosität und das Raumgewicht der zu verdichtenden Bettung und auch durch die Längshöhenlage des Gleises nach der Korrektur mitbeeinflußt Insbesondere die erste Lastbeanspruchung verursacht meist eine sehr starke, bleibende Verformung des in die Soll-Lage verbrachten Gleises, während die daran anschließenden Verformungen im wesentlichen dem Logarithmus der Zahl der Lastspiele — z.B. der Achsen der därüberrollenden Züge — proportional sind. Des weiteren hat es sich beispielsweise bei Versuchen gezeigt, daß die Veränderungen des Raumgewichtes des Schotters unterhalb der Schwellen, die das Gleis seit der Stopfung erfahren hat und die durch das Befahren des unterstopften Gleises mit Zügen

hervorgerufen werden, sich im wesentlichen ebenso verhalten, wie der Logarithmus der Gesamtlast.

Da die Veränderung des Raumgewichtes bzw. des Verdichtungsgrades des Schotters unterhalb der Schwellen, aber auch wesentlich von der zu verdichtenden Schottermenge abhängt, die im wesentlichen dem Höhenfehler Af des Gleises proportional ist, wurde erkannt, daß es wesentlich ist, den Schotter unterhalb der Schwellenunterseite bzw. Schwellensohle in proportionaler Abhängigkeit von dem jeweiligen Hebemaß zu verdichten. Der Schotter unterhalb der Schwellen, der sich im Bereich eines großen Höhenfehlers — im Verlauf des betrachteten Gleislängsabschnittes — befindet, wird beispielsweise höher, z. B. mit einem höheren Beistellenddruck verdichtet als der unter den Schwellen befindliche Schotter im Bereich von kleineren Höhenfehlern, so daß jeweils ein größerer oder kleinerer Verdichtungsgrad bzw. ein größeres oder kleineres Raumgewicht des Schotters erreicht wird. Durch die Schaffung einer kontinuierlichen, dem Höhenlängsniveau proportionalen Verdichtungszone über einen längeren Gleisabschnitt mit unterschiedlichem Verdichtungsgrad mittels der proportionalen Hochdruckstopfung können die durch die Belastungen des Gleises — durch das Befahren mit Zügen — hervorgerufenen unterschiedlichen Setzungen ausgeglichen bzw. vermindert werden. Es können sich z. B. jene Bereiche eines Gleisabschnittes, wo wegen großer Hebehöhen größere Schottermengen beim Unterstopfen verdichtet werden, auf Grund des größeren Verdichtungsgrades des Schotters vor der ersten Belastung prozentuell zum ursprünglichen Höhenfehler Af um in kleineres Ausmaß setzen, zumeist langsamer als Bereiche, in welchen wegen kleinerer Hebehöhen eine geringere Schottermenge verdichtet und bewußt ein geringerer Verdichtungsgrad erreicht wird.

Da die Veränderungen des Verdichtungsgrades bzw. des Raumgewichtes, des Schotters durch die Betriebsbelastung, von den beim Unterstopfen jeweils verdichtenden Schottermengen, die den Höhenfehlern proportional sind, abhängen und somit z. B. bei der Schaffung einer Verdichtungszone mit gleichem Verdichtungsgrad wieder unterschiedliche Setzungen auftreten würden, wird demgegenüber mit der proportionalen Hochdruckstopfung, wie an Hand des obersten Diagrammes gemäß F i g. 3 ableitbar ist, eine Verdichtungszone mit unterschiedlichen — zum Hebemaß bzw. zur Schottermenge proportionalen — Verdichtungsgraden hergestellt Dadurch kann nach einer für den Gleislängsabschnitt möglichst gleich großen Anzahl von Lastspielen bzw. Belastung, wie Achsanzahlen bzw. Achslasten, ein gleichmäßiges Raumgewicht bzw. eine gleichmäßige Setzung des Schotters und damit des Gleises, als ein Setzungsausgleich, erreicht werden, z. B. wenn die prozentuellen Anteile des Höhenfehlers Af, um die sich das Gleis setzt, gleich groß sind.

Zur Feststellung des Beistellenddruckes können, wie bekannt, Druckmeßdosen od. dgL Verwendung Finden, während zur Feststellung des Verdichtungsgrades Platten-Druckversuche bzw. Setzungsmessungen durchgeführt werden können. Außerdem kann der Verdichtungsgrad über die Bestimmung des Raumgewichtes mittels radioaktiver Isotope oder nach dem Wassersatzverfahren ermittelt werden.

In der Fig.4 ist in stark vergrößertem Maßstab ein Ausschnitt aus einem Längshöhenverlauf eines längeren Gleisabschnittes dargestellt, wobei in Richtung der horizontalen Achse 5 jeweils die Distanzen in Gleislängsrichtung und in Richtung der vertikalen Achse des Diagrammes die Höhenfehler Af bzw. die Beistellenddrücke P aufgetragen sind. Das Ausmaß der Differenz, um welches die Drücke Pi, Pi usf. größer als s P\ sind, ist jeweils durch Pfeile angedeutet. Aus diesem Schaubild ist zu ersehen, daß der Beistellenddruck in jenen Bereichen, in denen sich das Gleis angenähert in der Null-Lage befindet, in etwa gleich ist und eine Größe von Pi, die z. B. entsprechend dem Schotterzu stand gewählt wird, aufweist, während die Drücke Pi und P3 entsprechend den Höhenfehlern Af (siehe Kurvenverlauf) um das durch Pfeile veranschaulichte Ausmaß zunehmen, bis der beim Maximal-Höhenfehler Λ/gewünschte Maximalbeistellenddruck P₄ erreicht ist, der z. B. den Schotter stärker verdichtet bzw. dessen Raumgewicht dermaßen vergrößert, daß es über den Raumgewichten des Schotters unter den Schwellen im Bereich der Beistellenddrücke P₂, P₃ bzw. P₅, P₆ liegt. Trotz des hohen Beistellenddruckes P* kann die Soll-Lage des Gleises erreicht werden, da das Gleis mit einer Begrenzungsvorrichtung in der Soll-Lage fixiert wird, wodurch für den während der porportionalen Hochdruckstopfung entstehenden Druckauftrieb ein Widerlager geschaffen wird. Bei der weiteren Bearbei tung dieses Gleisfehlers werden die Beistellenddrücke, wie Ps und Pe wieder reduziert, bis der Beistellenddruck Pi, nämlich in jenem Bereich, in welchem sich das Gleis wieder annähernd in der Null-Lage befindet, erreicht wird.

Die Fig.5 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild der Steuereinrichtung 16 nach F i g. 1. Der als Eingangsglied einer Steuerkette dienende Meßwertgeber 11 steht mit einer Spannungsquelle 19 in Verbindung, um entsprechend seiner Stellung relativ zum Bezugssystem 10 eine dem Höhenfehler proportionale elektrische Spannung bzw. ein Signal an die Leitung 20 abgeben zu können. Diese Leitung 20 verbindet über einen Verstärker und einen Kontakt eines Relais 21 einen Meßwertspeicher 22 mit dem Meßwertgeber 11. Dieser Meßwertspeicher 22 ist zur Speicherung des jeweils letztempfangenen größten Höhenfehlers des Gleises ausgebildet und ist mit einem Druckeinsteil- bzw. -regelventil 23, z.B. einem elektrohydraulischen Servoventil, das in der Steuerkette als Stellglied wirkt, zusammengeschaltet D_as Druckeinstell- bzw. -regelventil 23 ist seinerseits in einer Druckmittelversorgungsleitung zwischen dem öltank 24 und den die Stopfwerkzeugantriebe bildenden Verstell- bzw. Beistellantrieben 7 bzw. 9 angeordnet

Der Meßwertgeber 11 ist über die Leitung 20 auch mit einem Schalttor 25 (Schwellwertschalter) verbunden, um bei Auftreten eines Null-Signales ein elektrohydraulisches Stellglied 26, welches als Sperrventil arbeitet zu erregen, so daß der Antrieb 13 der Gleishebevorrichtung 12 in der Null-Stellung bzw. der Soll-Lage des Gleises fixiert werden kann.

Das Schälttor 25 kann aber auch einen zweiten Ausgang aufweisen, der mit einem als Stellglied wirksamen elektrohydraulischen Servoventil 27 in Verbindung steht welches in einer von einer Pumpe 28 zur Förderung-'-von; hydraulischen Druckmittel zu dem als Hydraulik-Zylinder Kolberianördnung ausgebildeten Antrieb 13 der Gieishebevorrichtung 12 führenden Druckmittelleitung zwischengeschaltet ist

Die Funktion der Anlage, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, ist nun folgendermaßen: Das vom Meßwertgeber 11 kommende Signal wird im Meßwertspeicher 22 so lange

gespeichert, bis beim Absenken des Stopfwerkzeugträgers 4 zum Unterstopfen der Schwelle 3 der Endschalter 15 betätigt wird, der das Relais 21 erregt und eine Weiterleitung der vom Meßwertgeber 11 kommenden Signale zu dem Meßwertspeicher 22 unterbindet. Das s zuletzt gespeicherte, dem örtlich maximalen Höhenfehler entsprechende Signal wild nun über einen Verstärker dem Druckeinstell- bzw. -regelventil 23 zugeführt, das den Druck in der Versorgungsleitung für die Verstellantriebe 7 bzw. 9 proportional zu dem im Meßwertspeicher gespeicherten örtlichen maximalen Höhenfehler festlegt. Der Endschalter 15 bewirkt auch das Anziehen eines elektrohydraulischen Ventiles 29, das die Zufuhr des von der Pumpe 28 aus dem Tank 24 geförderten Druckmittels über das Druckeinstell- bzw. -regelventil 23 zu den Beistellantrieben 7 bzw. 9 ermöglicht Bei dieser Schaltstellung wird der Schotter unterhalb jeder Schwelle 3 — in proportionaler Abhängigkeit von dem jeweils maximalen örtlichen Hebemaß, d.h. der Differenz zwischen Soll- und Ist-Lage — verdichtet und durch Druckstopfauftrieb solange gegen die Begrenzungs- bzw. Hebevorrichtung 12 gedrückt, daß den Höhenfehlern bzw. Höhenlängsniveau proportionale Verdichtungsstellen bzw. -zonen, wie im obersten Diagramm nach Fig.3 ersichtlich, entstehen. Wird die am zweiten Ausgang des Schalttores 25 eingestellte Größe eines Signales durch das vom Meßwertgeber 11 kommende, dem örtlich maximalen Höhenfehler proportionale Signal nicht erreicht, so erfolgt die Hebung des Gleises lediglich durch das Unterstopfen der Schwellen mit den Gleisstopfwerkzeugen 5 bzw. 8 mittels Druckstopfauftriebes, wie schematisch mit einem Pfeil unter der Schwelle 3 in Fig. 1 angedeutet Hat das Signal die eingestellte Größe, z. B. entsprechend einem Höhenfehler von 6 mm, dagegen überschritten, wird das elektrohydraulische Servoventil 27 erregt und bewirkt durch Beaufschlagung des Antriebes 13 ein Anheben des Gleises mittels der Gleishebevorrichtung 12 in die Soll-Lage. Unabhängig von der Größe des örtlich maximalen « Höhenfehlers und des Signales vom Meßwertgeber 11 wird durch das Schalttor 25 aber sichergestellt, daß in jedem Fall bei Erreichen der Soll-Lage des Gleises der Antrieb 13 blockiert und dadurch die Aufwärtsbewegung des Gleises mit der Hebevorrichtung 12 in der Soll-Lage begrenzt wird. Ist der mit dem Druckeinstellbzw, -regelventil 23 festgelegte Beistellenddruck erreicht wird der Stopfwerkzeugträger 4 mit den Gleisstopfwerkzeugen 5, 8 angehoben und bewirkt durch die Freigabe des Endschalters 15, daß das » elektrohydraulische Ventil 29 die Zufuhr von Druckmittel zu den Verstellantrieben 7, 9 unterbricht Des weiteren wird durch das gleichzeitige Anziehen des Relais der Meßwertspeicher 22 wieder mit der Leitung 20 bzw. dem Meßwertgeber Ii verbunden, so daß während der Vorfahrt zur nächsten zu unterstopfenden Schwelle der Höhenfehlerverlauf und an dieser Schwelle dann der örtlich maximale Höhenfehler festgestellt und gespeichert werden kann.

Der Schaltplan für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 16 ist zum besseren Verständnis stark vereinfacht dargestellt. Wie ersichtlich, kann das Druckeinstell- bzw. -regelventil 23 auch in einem Regelkreis angeordnet werden, um das Druckeinstellbzw, -regelventil 23 oder die Versorgungsleitung für die Verstellantriebe 7 bzw. 9 mit dem Meßwertspeicher 22 oder einem entsprechenden Summierglied (Vergleicher) rückzukoppeln.

In Fig.6 ist eine Ausführungsvariante für einen Teil der Steuereinrichtung 16 nach Fig.5 als einfaches Schaltdiagramm dargestellt Die Funktion ist folgendermaßen: Die mit dem Meßwertgeber 11 ermittelten örtlichen maximalen Höhenfehler werden über den Kontakt des Relais 21 (Fig.5) einem Stellmotor bzw. Nachlaufmotor 30 zugeführt Die Beaufschlagung des Nachlaufmotors 30 bewirkt eine Verdrehung einer Schraubspindel und das Verschieben einer auf dieser Spindel angeordneten Wandermutter 31 proportional zu dem jeweiligen Höhenfehler. Die Wandermutter 31 ist zur Steuerung des Druckeinstell- bzw. -regelventiles 23 über eine Gabel und einen Seilzug, beispielsweise mit einem elektrischen Meßwertgeber 32, z. B. einem Drehpotentiometer, verbunden. Zur jeweils maßrichtigen Nachstellung der Wandermutter 31 mittels des Nachlaufmotors 30 ist der Meßwertgeber 32 über eine Rückkopplungsleitung mit einem Summierglied (Vergleicher) 33 verbunden. Solchermaßen kann die jeweilige Stellung der Wandermutter 31 proportional zu den von dem Meßwertgeber 11 übermittelten Signal verstellt und eine eventuelle Nachstellung des Nachlaufmotors 30 geregelt werden. Im Rahmen des Ausführungsbeispieles ist es aber auch ebenso möglich, daß der Meßwertgeber 11 mit einem Schrittschaltmotor in Verbindung steht und der Nachlaufmotor 30 als Schrittschaltmotor ausgebildet ist, so daß die im dargestellten Ausführungsbeispiel aufgezeigte Rückkopplungsleitung gegebenenfalls nicht erforderlich ist

Die Anwendung der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele mit einer Stopfwerkzeuggruppe beschränkt Mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine mit zwei Stopfwerkzeuggruppen zur gleichzeitigen Bearbeitung zweier benachbarter Schwellen kann ein besonders gleichmäßiges Arbeitsresultat erzielt werden. Obwohl weitere Maschinen mit hydraulischen Beistellantrieben zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem έ-synchronen Stopfverfahren besonders geeignet sind, können auch mit Vorteil Maschinen, die mit mechanischem Spindelantrieb zur Durchführung eines synchronen Stopfvorganges ausgestattet sind, Verwendung finden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Stopfen und Nivellieren eines Gleises, bei welchem der Schotter unterhalb der Schwellen, insbesondere im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle, durch Vibration und Druck unterstopft und dabei das Gleis so lange gehoben wird, bis die gewünschte Soll-Lage an Hand eines Bezugssystems erreicht wird, wobei das Gleis nach Erreichen der Soll-Lage in seiner Aufwärtsbewegung durch eine im Bereich der Stopfwerkzeuge vorgesehene Begrenzungsvorrichtung fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schotter durch Druckstopfauftrieb derart gegen die in der Soll-Lage durch die Begrenzungsvorrichtung fixier- '5 ten Schwellen gedrückt und dem jeweüs maximalen örtlichen Hebemaß proportional verdichtet wird, daß — über einen längeren Gleisabschnitt gesehen — kontinuierliche, dem Höhenlängsniveau der ursprünglichen Gleis-Ist-Lage proportionale Verdichtungszonen geschaffen werden.

2. Fahrbare Gleis-Nivellier-Stopfmaschine mit einem Bezugssystem und einer Gleishebevorrichtung sowie höhenverstellbar gelagerten Gleisstopfwerkzeugen zum Unterstopfen der Querschwellen eines Gleises, die mit einem Vibrationsantrieb und Verstellantrieben zur Ausübung eines Verdichtungsdruckes auf den Schotter versehen sind, und mit einer Vorrichtung zum Begrenzen der Hebebewegung der Schwellen bzw. Schienen im Bereich der Gleisstopfwerkzeuge entgegen dem Druckstopfauftrieb in der an Hand des Bezugssystems festgelegten Gleis-Soll-Lage, dadurch gekennzeichnet, daß den Stopfwerkzeugantrieben zur Einhaltung eines gewünschten Schotterverdichtungsgrades eine mit -*^r> wenigstens einem, die jeweilige Gleislage aufnehmenden, elektrischen Meßwertgeber verbundene Steuereinrichtung zugeordnet ist, die wenigstens ein mit dem Meßwertgeber verbundenes und zur kontinuierlichen Druckbeaufschlagung der Stopfwerkzeugantriebe in Abhängigkeit von dem vom Meßwertgeber kommenden Signal — entsprechend den in elektrische Meßgrößen umgewandelten Hebemaßen — wirkendes Druckeinstell- bzw. Regelventil (23) aufweist, das zur Steuerung der « Druckbeaufschlagung der Stopfwerkzeugantriebe (7, 9) — in proportionaler Abhängigkeit von den jeweils maximalen örtlichen Hebemaßen — dient und über einen Meßwertspeicher (22) und einem während des Korrekturvorganges betätigten Unter- so brecherglied (21) mit dem Meßwertgeber (11) verbunden ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem in der Versorgungsleitung der Stopfwerkzeugantriebe (7, 9) angeordneten Druckeinstell- bzw. Regelventil (23) eine zur bedarfsweisen Blockierung des die Meßwertsignale abgebenden Meßwertgebers (11) dienende Vorrichtung, z. B. ein im Bereich des Stopfwerkzeugträgers vorgesehener Endschalter (15), vor- bzw. zugeschaltet ist. &o

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckeinsteil- bzw. Regelventil (23) ein Nachlaufmotor (30) zugeordnet ist, der zur Beaufschlagung der Stopfwerkzeugantriebe (7, 9) entsprechend den jeweiligen, mit dem Meßwertgeber (11) festgestellten, maximalen Höhenfehlern dient.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßwertgeber (11) zur Blockierung des Antriebes (13) der als Begrenzungsvorrichtung ausgebildeten Gleishebevorrichtung (12) bei Erreichen der Soll-Lage des Gleises ein Schalttor (2S) und ein Stellglied (26), z. B. ein Ventil-Sperrblock, nachgeschaltet ist