DE2610519C2

DE2610519C2 - Gleisstopfmaschine

Info

Publication number: DE2610519C2
Application number: DE2610519A
Authority: DE
Inventors: Josef Ing. Wien Theurer
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1975-06-20
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1986-10-02
Also published as: JPS5235011A; AR210492A1; CH608535A5; JPS5918482B2; AT346889B; ATA477475A; ZA762852B; DD124394A5; PL107271B1; HU172860B; IN145492B; SU1041039A3; DE2610519A1; CS218559B2; ES448988A1; YU87176A; IT1061078B; NL7603386A; GB1533051A; FR2314968B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleisstopfmaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb mehrerer Querschwellen eines Gleises, insbesondere Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine, mit am Stopfwerkzeugrahmen oder einem Zwischenträger gelagerten Stopfwerkzeugen und diesen zugeordneten Höhenverstell-, Vibrations- und Beistellantrieben, wobei jeweils zwei in Gleislängsrichtung gegeneinander verstell- und in ein Schwellfacih gemeinsam eintauchbare Stopfwerkzeuge ein jeweils einer Schiene zugeordnetes Spreiz-Stopfwerkzeugpaar bilden und wobei zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare für zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Schwellenfächer in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind.

Es ist — gemäß DE-OS 24 26 841 - eine Gleisstopfmaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb mehrerer Querschwellen eines Gleises mit zwei unabhängig voneinander höhenverstellbaren, in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordneten Zwischenträgern mit an diesen gelagerten Stopfwerkzeugen und diesen zugeordneten Höhenverstell-, Vibrations- und Beistellantrieben bekannt. Dabei bilden jeweils zwei in Gleislängsrichtung gegeneinander verstell- und in ein Schwellenfach gemeinsam eintauchbare Stopfwerkzeuge ein jeweils einer Schiene zugeordnetes Spreiz-Stopfwerkzeugpaar, wobei zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare für zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Schwellenfächer in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine Abstellung auf in der Praxis vorhandene unregelmäßige Schwellenabstände sehr schwierig ist, d. h. es ist nicht zu vermeiden, daß bei der Bearbeitung einzelne dieser Stopfwerkzeuge beim Absenken auf die Schwellen auftreffen und diese beschädigen. Darüber hinaus ist nur sehr schwer der Eintauchvorgang selbst von Seiten des Bedienungsmannes zu überwachen, da eine derart hohe Anzahl von in Gleislängsrichtung hintereinander angeordneten Stopfwerkzeugen generell nur sehr schwierig örtlich auf die jeweils gewünschten Schwellen zentriert werden kann.

Ein zielgerechtes Unterstopfen von wenigstens zwei unmittelbar hintereinander angeordneten Schwellen konnte in der Praxis bisher nur mit einer Stopfwerkzeuganordnung - gemäß der DE-PS 12 37 157 - des Maschinentyps mit zangenartig die Schwellen umschließenden Stopfwerkzeugpaaren erreicht werden. Die letztgenannte Stopfwerkzeuganordnung brachte durch die unmittelbar benachbarte Anordnung zweier derartiger Stopfwerkzeugpaare, bei welchen die beiden mittleren in das gleiche Schwellenfach eintauchbar sind und dabei ein Spreiz-Stopfwerkzeugpaar bilden, eine hohe Steigerung insbesondere hinsichtlich der Genauigkeit und der Verdichtung, da der Schotter aus dem Schwellenzwischenraum während der Verdichtungsbewegung

wesentlich gleichmäßiger und zuverlässiger als mit einem einfachen Stopfaggregat unter die benachbarten Schwellen verteilt werden kann und daher insbesondere über einen längeren Gleisabschnitt betrachtet, eine gleichmäßigere Gesamtverdichtungszone und eine ausgeglichenere Gleislage selbst erzielt werden konnte. Diese Anordnung brachte ferner den Vorteil, daß, obwohl damit zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Schwellen im wesentlichen gleichzeitig unterstopft werden, nur ein Zielen in das Schwellenfach mit dem mittleren Stopfwerkzeugpaar erforderlich ist, so daß dadurch dem Bedienungsmann eine große Hilfe hinsichtlich der Überwachbarkeit gegeben ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleisstopfmaschine zu schaffen, mit welcher der Schotter aus den einzelnen Schwellenfächern noch besser und gleichmäßiger als bisher, insbesondere Ober einen längeren Gleisabschnitt betrachtet und unter Beibehaltung der mit dem letztgenannten Zweischwellen-fJaschinentyp erreichbaren Vorteile, unter die benachbarten Schwellen verbracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare als ein Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat ausgebildet sind und daß dieses auf einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger gelagert sowie mit einem Antrieb für eine gemeinsame Höhenverstellung verbunden ist Mit einer derartigen Doppelanordnung wird gleichzeitig in zwei benachbarte Schwellenfächer nur je einmal eingetaucht, so daß von Haus aus durch Wiedereintauchen keine Zerstörung der Auflager mehr erfolgt, wobei aber durch die mittleren Spreizwerkzeuge ein relativ größeres Volumen in das Schotterbett beim Eintauchvorgang eingebracht wird und dadurch die Schotterverdichtung nicht nur durch Beistellung und Vibration, sondern darüber hinaus durch Verdrängung auf Grund des größeren Volumens erhöht wird. Dies ergibt unter Berücksichtigung dessen, daß zwei derartige Spreizwerkzeugpaare hintereinander angeordnet sind, eine wesentliche Steigerung der Gleichmäßigkeit der zu schaffenden Auflager untereinander, unter gleichzeitiger Erhöhung bzw. Vergrößerung der Verdichtung bzw. der Schotterauflager, insbesondere über einen größeren Gleislängsabschnitt betrachtet. Die erfindungsgemäße Anordnung schafft darüber hinaus noch den Vorteil, daß insgesamt lediglich in zwei benachbarte Schwellenfächer eingetaucht werden muß, so daß sowohl hinsichtlich der Überwachung als auch vorteilhafter konstruktiver Anordnungsmöglichkeiten im Zusammenhang mit den Höhenverstell-, Beistell- oder Vibrationsantrieben zur Schaffung derartiger Stopfaggregate eine weitere Verbesserung ermöglicht wird.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat mit einem gemeinsamen, vorzugsweise mittig zwischen den Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren angeordneten Vibrationsantrieb verbunden. Durch diese Maßnahme wird eine besonders schmale Ausführung, unter Berücksichtigung einer im Aufbau relativ einfachen Anordnung geschaffen.

Besonders viele vorteilhafte konstruktive Möglichkeiten im Zusammenhang mit der Art der Lagerung und der Schaffung eines kompakten und arbeitsfähigen Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates eröffnen sich, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung alle vier Stopfwerkzeuge des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates jeweils auf einer eigenen, quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Schwenkachse gelagert sind. Es können mit Vorteil nach der Erfindung alle Schwenkachsen etwa im Bereich der Längsmitte der Stopfwerkzeuge angeordnet sein, wobei die oberen Enden aller vier Stopfwerkzeuge jeweils mit dem Beistellantrieb in Verbindung stehen. Diese Ausbildung ergibt eine besondere, gute, zentrale Anordnung und Steuerung für die Übertragungsteile, insbesondere hinsichtlich der Beistel'ung und der Vibration.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform nach

ίο der Erfindung besteht darin, daß der Vibrationsantrieb mit den vier Stopfwerkzeugen jeweils über vorzugsweise hydraulisch betätigte Beistellantriebe gelenkig verbunden ist. Dadurch wird eine Maschine geschaffen, mit welcher das seit Jahrzehnten bewährte asynchrone Stopfprinzip der Beistellbewegung in Verbindung mit einem derartigen, durch zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gebildeten Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat durchführbar ist Insbesondere können ferner mit Vorteil bei einer erfindungsgemäßen Maschine mit je zwei einer Schiene zugeordneten ZwilJings-Spreiz-Stopfaggregaten die beiden Zwillings-Spreiz-Stopfaggregate mit den Höhenverstell-, Vibrations- und Beistellantrieben zur voneinander unabhängigen Betätigung ausgebildet werden. Dies eröffnet viele wahlweise Möglichkeiten. So kann beispielsweise eine derartige Baueinheit lediglich durch die an einer Längsseite einer Schiene angeordneten beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gebildet sein, oder es kann mit Vorteil jeweils eine Baueinheit pro Schiene geschaffen werden, die eben die Stopfwerkzeuge links und rechts je Schiene in Zusammenhang mit einem derartigen Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregat mit einschließt

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung die Abmessung des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates in Gleislängsrichtung gleich oder kleiner als der Abstand zweier mittlerer Schwellenteilungen ist Dadurch kann der Vorteil der besonderen Raumeinsparung in Zusammenhang mit den übrigen konstruktiven Merkmalen einer solchen Gleisstopfmaschine gebracht werden, wobei darüber hinaus insbesondere der Vorteil erreicht wird, daß auch mehrere voneinander unabhängig betätigbare Baueinheiten (Stopfaggregat bzw. Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat) in Gleislängsrichtung hintereinander am Maschinen- oder Stopfwerkzeugrahmen zum Unterstopfen von mehreren, unmittelbar hintereinanderfolgenden Schwellen angeordnet werden können.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, die ebenso einige vorteilhafte wahlweise Möglichkeiten, insbesondere in konstruktiver Hinsicht eröffnet, sind alle Schwenkachsen des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates an den oberen Enden der Stopfwerkzeuge angeordnet und im Bereich ihres mutieren Längsverlaufes jeweils mit dem Beistellantrieb verbunden.

Vorzugsweise kann dabei für das Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat ein aus je einem Paar Mutter und Schraubspindel mit gegenläufigem Gewinde bestehender Beistellantrieb vorgesehen sein.
Um die Gleichmäßigkeit hinsichtlich der Wirksamkeit des geschaffenen Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregates und auch der Verdichtwirkung noch weiter zu erhöhen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Vibrationsantrieb für die Erzeugung einer gleichphasigen Vibration ausgebildet, wobei vorzugsweise die Stopf werkzeuge jedes Spreiz-Stopfwerkzeugpaares mit gleicher Vibrationsbewegungsrichtung und beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare jedoch zur einander entgegengesetzten Vibrationsbewegung ausgebildet

sind. Eine mit derartigen Merkmalen ausgebildete Gleisstopfmaschine bringt eine besonders hohe Qualitätsstopfung, da nicht nur in jedem Schwellenfach immer wieder das gleiche Werkzeugvolumen eindringt, sondern über einen längeren Gleisabschnitt betrachtet, die absolut gleichen Verhältnisse auch hinsichtlich der Vibration und der Beistellbewegung vorliegen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine mit einem Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat,

F i g. 2 einen Schnitt durch die Maschine nach F i g. 1, gemäß den Pfeilen H-II,

F i g. 3 eine schematische Draufsicht auf die Schotterverdichtwerkzeuge der Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine nach F i g. 1 in kleinerem Maßstab,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform mit Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregaten, insbesondere für den Einsatz in Weichen,

F i g. 5 eine Stirnansicht der Aggregate gemäß den Pfeilen V-V der F i g. 4,

F i g. 6 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregates in größerem Maßstab,

F i g. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates,

F i g. 8 eine Stirnansicht des Zwillings-Spreizstopfaggregates nach F i g. 7, gemäß den Pfeilen VIII-VIII,

F i g. 9 eine Draufsicht auf die Pickelplatten der Stopfwerkzeuge des Zwillings-Spreizstopfaggregates im Bereich einer Schiene, nach F i g. 7 und

F i g. 10 eine Draufsicht auf die Pickelplatten der Stopfwerkzeuge des einer Schiene zugeordneten Teils des Spreiz-Stopfaggregates nach den F i g. 1 bis 3.

Die in F i g. 1 und 2 stark vereinfacht dargestellte Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine 1 ist mittels Fahrwerken 2 auf dem aus Schienen 3 und 4 sowie den Schwellen S bestehenden Gleis geführt Am Fahrgestellrahmen 5 ist eine kombinierte Gleishebe- und Richtvorrichtung 6, ein erfindungsgemäßes Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat 7, sowie ein Werkzeugaggregai 8 zum Verdichten des Schotters in den Schwellenzwischenfächern F angeordnet Weiters ist die kombinierte Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine 1 mit Bezugssystemen 9,10 zum Überwachen der Höhenlage bzw. Seitenrichtung des Gleises sowie zur Steuerung der kombinierten Gleishebe- und Richtvorrichtung 6 ausgestattet Die Abnahme der Höhenlage und Seitenrichtung des Gleises wird, wie schematisch angedeutet, mittels beliebiger elektrischer Meßwertwandler, die auf kapazitiver Ohm'scher oder induktiver Basis arbeiten, festgestellt

Das erfindungsgemäße Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat 7 umfaßt — quer zur Gleislängsrichtung gesehen — mehrere Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 11, wobei jede dieser Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 11 aus vier in Gleislängsrichtung hintereinander liegenden Stopfwerkzeugen 12—15 besteht Diese vier hintereinander liegenden Stopfwerkzeuge 12—15 sind zu jeweils zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren 16 und 17 zusammengefaßt und auf einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger 18 angeordnet Die in Arbeitsrichtung nach Pfeil A vordere Stopfwerkzeuggruppe 16 taucht hierbei in das Schwellenfach F-, und die zweite Stopfwerkzeuggruppe 17 in das Schwellenfach Fi ein. Jedes der Stopfwerkzeuee 12—15 ist in seinem Mittelbereich am Stopfwerkzeugträger 18 um eine quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Achse drehbar gelagert und mit seinem oberen Ende über die als Beistellantriebe dienenden Beistellzylinder-Kolbenantriebe 19 und 20 mit einem gemeinsamen zentralen Vibrationsantrieb 21 verbunden. Das Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat ist zum Absenken bzw. Anheben der Stopfwerkzeuge über einen durch eine Zylinderkolbenanordnung 22 gebildeten Höhenverstellantrieb 23 mit einem Stopfwerkzeugrahmen 24 verbunden. Wie ferner aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel, insbesondere gemäß F i g. 2 entnehmbar ist, sind sowohl die der Schiene 3 als auch die der Schiene 4 zugeordneten, insgesamt acht Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 11 zu einer einzigen gemeinsamen mechanisehen Baueinheit, die gemeinsam der Höhe nach verstellt wird, zusammengefaßt Um beispielsweise insbesondere in engen Bögen ein einwandfreies Justieren der Stopfwerkzeuge 12, 13, 14, 15, sowohl in als auch quer zur Gleislängsrichtung zu ermöglichen, ist der Stopfwerkzeugrahmen 24 über Zylinderkolbenantriebe 25, 26 mit dem Fahrgestellrahmen 5 der Maschine verbunden und auf sich in Gleislängsrichtung und quer zur Gleislängsrichtung erstreckenden Führungssäulen verschieb- bzw. verschwenkbar gelagert.

Wie bereits voranstehend angeführt, wird mittels der Stopfwerkzeuge 12—15 der Schotter unter den Schwellen S], S2, S3 verdichtet Um diese Verdichtwirkung, insbesondere in Richtung des bereits bearbeiteten Gleisabschnittes noch weiter zu erhöhen, ist am Fahrgestellrahmen 5 — wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, ein im Schwellenfach Fz eintauchbares Werkzeugaggregat 8, welches quer zur Gleislängsrichtung gesehen, vier Zwischenfach-Verdichtwerkzeuge 27 — F i g. 3 — aufweist, angeordnet. Des weiteren sind dem Spreiz-Stopfwerkzeugaggregat 7 vor Kopf der mit diesem Aggregat bearbeiteten Schwellen Si, S2, S3 eintauchbare Vorkopf-Stopfwerkzeuge 28 zugeordnet, die mittels eigener Beistellantriebe und gegebenenfalls Vibrationsantrieben beistell- urd vibrierbar ausgebildet sein können. Den Stopfwerkzeugen 28 ist — wie aus F i g. 3 ersichtlich — auch eine Flankenverdichtungsvorrichtung 29 mit eigener Vibrationsvorrichtung zur Einleitung einer Vibrationsbewegung in den Schotter zugeordnet.
Bei dem in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind quer zur Gleislängsrichtung gesehen, nur vier Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 30 vorgesehen. Jeweils zwei einer Schiene 3 bzw. 4 zugeordnete Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 30 sind zu einer mechanischen Baueinheit zusammengefaßt und bilden ein Spreiz-Stopfaggregat 31, das über einen Höhenverstellantrieb 32 mit dem Stopfwerkzeugrahmen bzw. dem Fahrgestellrahmen einer Gleisbearbeitungsmaschine verbunden ist Ober schematisch angedeutete Verbindungsorgane können die beiden Spreiz-Stopfaggregate 31 auch gemeinsam mittels eines zentralen Höhenverstellantriebes abgesenkt bzw. angehoben werden. Um nun den Einsatz einer erfindungsgemäß ausgestatteten Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine auch in Weichen zu ermöglichen, ist jede der Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 30 mit einem hydraulischen Verschwenkantrieb 33, der seinerseits an den Stopfwerkzeugträgern 34 befestigt ist, angelenkt Dadurch können die einzelnen Stopfwerkzeuge, wie aus der Darstellung in F i g. 5 ersichtlich, z.B. bei sich verzweigenden Gleisanlagen, wo zwei Schienen knapp nebeneinander verlaufen, seitlich, also quer zur Gleislängsrichtung, ausgeschwenkt werden, um neben oder seitlich der weiteren Schienen oder das Eintauchen behindernder Bauteile in den Schotler ein-

tauchen zu können. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, jede der Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 30 mit einem eigenen Höhenverstellantrieb als eigenes Zwillings-Spreizstopfaggregat auszubilden und sowohl mit einem eigenen Schwenkantrieb als auch einem eigenen Vibrationsantrieb zu versehen.

In Fig. 6 sind auf dem Stopfwerkzeugträger 18 des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates die Stopfwerkzeuge 12,13,14,15 etwa im Bereich ihres mittleren Längsverlaufes um jeweils eine eigene, quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Schwenkachse 35, 36, 37 und 38 in Gleislängsrichtung verschwenkbar am Werkzeugträger 18 gelagert. Die oberen Enden der vier Stopfwerkzeuge 12—15 der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 sind jeweils mit den Kolbenstangen der Beisteüzyünder-Kolbenantriebe 19 und 20 verbunden. Die Zylinder dieser Beistellzylinder-Kolbenantriebe 19 und 20 sind ihrerseits auf der den gemeinsamen Vibrationsantrieb 21 bildenden, mittig zwischen den Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren 16 und 17 angeordneten Exzenterwellenanordnung 39 gelagert. Der gesamte Stopfwerkzeugträger 18 ist entlang zweier Führungssäulen mittels eines Höhenverstellantriebes 23 der Höhe nach relativ zum Fahrgestellrahmen 5 bzw. zum Stopfwerkzeugrahmen 24, an welchem der Höhenverstellantrieb 23 befestigt ist, bewegbar (heb- und senkbar). Der Stopfwerkzeugrahmen 24 ist auf einer Führungssäule 40 angeordnet und kann mittels eben dieser in Gleislängsrichtung relativ zum Fahrgestellrahmen 5 der Maschine ebenfalls verschoben werden. Dazu können beispielsweise eine hydraulische Zylinderkolbenanordnung, ein Kettenantrieb, Seilzüge oder dgl. mechanische Antriebsvorrichtungen, wie Schraubspindel- und Wandermutteranordnungen vorgesehen sein. Des weiteren ist auch eine von zwei quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Führungssäulen 41 schematisch angedeutet, entlang welcher der Stopfwerkzeugrahmen auch quer zur Gleislängsrichtung relativ zum Fahrgestellrahmen 5 verschoben werden kann.

An Hand der vergrößerten Darstellung in F i g. 6 und der in F i g. 1 ersichtlichen Gleisstopfmaschine sowie insbesondere der durch unterschiedliche Schraffen angedeuteten verschiedenen Schotterverdichtungszonen bzw. -Verhältnisse wird nun die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates näher erläutert.

Befinden sich nach der Vorfahrbewegung der Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine 1 die Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 im Bereich der zu unterstopfenden Schwellen Si, S2 und S3, so wird mittels des Höhenverstellantriebes 23 der Stopfwerkzeugträger 18 abgesenkt und die Stopfwerkzeuge 12—15 tauchen mit relativ großer Geschwindigkeit und Kraft in den Schotter der Schwellenzwischenfächer Fi und F₂ ein. Die Stopfwerkzeuge 12—15 sind mit sogenannten Kröpfpickeln ausgestattet, die trotz des schrägen Verlaufes der oberen Teile des Stopfwerkzeuges bzw. der Stopfwerkzeugträger einen im wesentlichen parallelen Beistellverlauf der unteren, in den Schotter eintauchenden Enden der Stopfwerkzeuge ermöglichen. Die in F i g. 6 ersichtliche Anordnung der unteren Pickelplatten ergibt ein relativ großes Volumen, so daß während des Eintauchens ein relativ großes Schottervolumen V verdrängt wird. Dabei ist ferner zweckmäßig, daß bei Anordnung der Werkzeuge quer zur Gleislängsrichtung — siehe F ig. 3 — der Zwischenraum zweier nebeneinander liegender Stopfwerkzeuge der auf jeder Seite der jeweiligen Schiene befindlichen zwei Stopfwerkzeuggruppen kleiner ist, als die im Gleis vorhandene bzw. zugelassene Minimal-Schotterkörnung. Dadurch ist dieser »Zwischenraum« auch als »volle Fläche« zu werten. Dieser aus den oberen Zonen der Schwellenzwischenfächer Fi, F2 verdrängte Schotter führt dabei insbesondere schon beim Eintauchen zum Aufbau von stärker verdichteten Schotterzonen (Schottervolumen V) und auch bereits in den Randbereichen der zu unterstopfenden Schwellen Si, S₂, S3. Diese beginnende Verdichtung unterhalb der Schwellen wird dann durch die zwangsweise Beistellung der Stopfwerkzeuge 12,13,14,15 mit den Beistellzylinder-Kolbenantrieben 19, 20 fortgesetzt bzw. abgeschlossen.

Die Stopfwerkzeuge 12,13,14,15 bewegen sich dabei

!5 aus der in vollen Linien gezeichneten in die mit strich-Iierten Linien gezeichnete Stellung. Sowohl während des Eintauchens als auch während der Beistellbewegung werden — wie auch aus der Anlenkung der Beistellzylinder-Kolbenantriebe 19, 20 der Stopfwerkzeuge 13 und 15 bzw. 12 und 14 ersichtlich, die beiden Stopfwerkzeuge 12,13 bzw. 14,15 jeweils eines Spreiz-Stopfwerkzeugpaares 16 bzw. 17 in eine gegenläufige Vibrationsbewegung versetzt, d. h. die beiden Stopfwerkzeuge bewegen sich jeweils auseinander und danach wieder zusammen. Durch diese Kombination des Eintauchens der vibrierenden Stopfwerkzeuge in den Schotter und die Verdrängung des relativ großen Schottervolumens in die tieferen Zonen des Schwellenzwischenfaches an beiden Seiten der jeweils benachbarten Schwellen Si, Sz, S3 und die daran unmittelbar anschließende zwangsweise Beistellbewegung, unter Verwendung der hydraulischen Beistellzylinder-Kolbenanordnungen 19, 20 wird der Schotter unterhalb der Schwellen Si, S2 und S3, wie durch die dünne, dichte Schraffur angedeutet, verdichtet. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein Teil der Schwelle S3 bereits beim vorhergehenden Stopfvorgang durch das Stopfwerkzeug 12 (dichte, dicke Schraffur) verdichtet wurde und das Stopfwerkzeug 15 den Schotter nun unter dem restlichen Teil der Schwelle S3 unterstopft, wobei die bereits verdichtete Zone (dichte, starre Schraffur) als Widerlager dient. Diese Widerlagerbildung wird u. a. auch durch die Verdichtung des Schotters im Zuge des Eintauchvorganges der Stopfwerkzeuge in die Schwellenzwischenfächer unterstützt Es entsteht dadurch nämlich, wie in der Zeichnung ebenfalls angedeutet, in dem mit einer dünnen Linie eingegrenzten Bereich Feine Verdichtung, die ein Abwandern des Schotters aus den verdichteten Zonen unterhalb der Schwellen Si, S₂, S₃ in die Schwellenfächer herabsetzt bzw. überhaupt verhindert. Dieser beschriebene Verdichtungsvorgang erfolgt somit durch zwei Stopf-Spreizpaare, so daß gleichzeitig starke und in sich nahezu geschlossene, homogene verdichtete Auflager unter einer Schwelle und jeweils unter den beiden benachbarten Schwellen geschaffen werden.

Ferner ist in F i g. 6 angedeutet, daß mit dem erfindungsgemäßen Zwillings-Spreizstopfaggregat 7 sowohl die kreuz-schraffiert gezeichneten Betonschwellen als auch die in strichlierten Linien angedeuteten HoIzschwellen gleichermaßen unterstopft werden können. Überdies wird mit dem erfindungsgemäßen Zwillings-Spreizstopfaggregat 7 der Schotter unterhalb von drei Schwellen Si, S₂, S3 gleichzeitig behandelt, obwohl nur in zwei Schwellenzwischenfächern Fi bzw. F₂ Stopfwerkzeuge eintauchen. Dies erleichtert die Arbeit des Bedienungspersonals bei der Überwachung der Vorfahrbewegung bzw. bei manueller Steuerung der Vorfahr- und Absenkbewegung der Stopfwerkzeuge, da jeweils nur

zwei Schwellenzwischenfächer während des Eintauchvorganges überwacht werden müssen. Überdies kann die Bedienungsperson zur Zentrierung der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 sich nach der von diesen beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren begrenzten Schwelle 52 richten bzw. orientieren, so daß das mittige Zentrieren der Werkzeuge noch weiter erleichert wird. Ist der Beistellvorgang der Stopfwerkzeuge 12—15 abgeschlossen, werden sie zueinander und gleichzeitig mittels des Höhenverstellantriebs 23 nach oben bewegt. Dadurch wird eine Störung der bereits verdichteten Schotterzonen vermieden. Es sei hierzu noch erwähnt, daß durch die Verwendung von hydraulischen Beistellzylinder-Koibenantrieben eine asynchrone Beistellung der Siopfwerkzeuge 12,13,14,15 gewährleistet wird, da dadurch jedes Stopfwerkzeug so lange beigestellt wird, bis der erforderliche Beistellenddruck und d. h. der gewünschte Verdichtungsgrad im Schotter erreicht ist. Das Beenden des Beistellvorganges ist dadurch nicht an eine bestimmte Wegstrecke, sondern lediglich an einen vorgeschriebenen Beistell-Enddruck gebunden. Durch diese asynchrone Beistellung ist daher auch bei unterschiedlichen Bewegungsgrößen der einzelnen Stopfwerkzeuge eine gleichmäßige Verdichtung des Bettungsschotters sichergestellt.

Eine andere Ausführung des einer Schiene 4 zugeordneten Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates 42 mit einer »synchronen« Beistellung der Stopfwerkzeuge ist in den Fig. 7—8 dargestellt. Auf einem Stopf werkzeugträger 43 ist mittig zwischen zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren 44 und 45 ein Vibrationsantrieb 46 gelagert. Die oberen Enden der die Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 44 und 45 bildenden Stopfwerkzeuge 47, 48 sind über fixe Verbindungselemente mit jeweils einem von zwei auf der den Vibrationsantrieb 46 bildenden Exzenterwelle gelagerten Exzenterarmen verbunden. Zur Verschwenkung der Stopfwerkzeuge 47,48 um die im Bereich der oberen Enden der Stopfwerkzeuge angeordneten, quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Schwenkachsen 49, 50 ist in dem, dem Gleis zugewandten Bereich des Stopfwerkzeugträgers 43, eine Schraubspindel 51 angeordnet. Auf der Schraubspindel 51 sind Wandermuttern 52 gelagert und die Schraubspindel 51 kann beispielsweise über einen Kettenantrieb 53 in Drehung versetzt werden. Wie hierzu beispielsweise aus der Darstellung in F i g. 8 zu ersehen ist, können auch beide Gewindespindeln einer z. B. aus vier Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen bestehenden Baueinheit gemeinsam durch den Kettenantrieb 53 angetrieben werden. Jedes der Stopfwerkzeuge 47,48 ist im Bereich des mittleren Längsverlaufes mit jeweils einer Wandermutter 52 des aus der mit gegengleichen Gewinden versehenen Schraubspindel 51 und Wandermutter 52 bestehenden Beistellantriebes verbunden. Durch die zwangsweise Bindung der Wandermuttern 52 an die Gewindespindel 51 werden die Stopfwerkzeuge 47,48 gezwungen, jeweils gleich große Wege zurückzulegen. In diesem Fall ist daher eine synchrone Beistellung der Stopfwerkzeuge gegeben. Durch die Anlenkung der beiden Stopfwerkzeuge 47 bzw. 48 jedes Spreiz-Stopfwerkzeugpaares 44 bzw. 45 an zwei voneinander getrennten Exzenterarmen wird eine gleichphasige Vibration der Stopfwerkzeuge 47 bzw. 48 hergestellt, wobei aber die beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 44, 45 gegenläufig vibrieren. Dies ist auch in der verkleinerten Draufsicht nach Fig.9 durch kleine voll- bzw. strichliert gezeichnete Pfeile angedeutet. Die Arbeitsweise dieses in den F i g. 7—9 dargestellten Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates ist im wesentlichen die gleiche, wie sie zu dem in F i g. 6 dargestellten Aggregat mit Ausnahme der asynchronen Beistellung beschrieben wurde. Lediglich das Volumen Vdes Schotters, welches beim Eintauchen der Stopfwer'kzeuge 47, 48 in die Schwellenzwischenfächer Fi und Fz verdrängt wird, ist geringer, da die Stopfwerkzeuge »Rücken an Rücken« liegen und weder gekröpft, noch in Richtung quer zur Gleislängsrichtung versetzt angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch aufgezeigt, daß das Zwillings-Spreizstopfaggregat 42 als mechanische Baueinheit ausgebildet ist und vier quer zur Gleislängsrichtung nebeneinander liegende und mittels eines einzigen Höhenverstellantriebes 54 anheb- und absenkbare Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen umfaßt. Selbstverständlieh ist es auch bei dieser Ausführung des Zwiilings-Spreiz-Stopfaggregates möglich, mechanische Baueinheiten zu schaffen, die jeweils lediglich eine Spreiz-Stopfwerkzeuggruppe oder zwei sich beispielsweise beidseits einer der Schienen 3 oder 4 des Gleises befindliehe Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen umfaßt.

Wie ferner, siehe strichliert angedeutete Darstellung in Fig.7, angedeutet, können sowohl mehrere Zwillings-Spreizstopfaggregate gemäß den Ausführungen nach F i g. 1 bis 6 als auch 7 bis 9 in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet werden. Vorteilhaft ist ferner, daß die Abmessung χ einer Baueinheit bzw. eines Zwillings-Spreizstopfaggregates 42 in Gleislängsrichtung gleich oder kleiner als der Abstand zweier mittlerer Schwellenteilungen ist. Dadurch wird beispielsweise auch erreicht, daß bei Anordnung mehrerer Aggregate in Gleislängsrichtung diese so einandergerückt werden können, daß ein störungsfreies Arbeiten derselben bzw. ein einwandfreies Eintauchen der Stopfwerkzeugpaare in den einzelnen Schwellenzwischenfächern ermöglicht wird. Zweckmäßig ist es, eine Baueinheit in Gleislängsrichtung betrachtet, starr zum Fahrgestellrahmen einer Maschine anzuordnen und nur die zweite Baueinheit in Gleislängsrichtung relativ zum Fahrgestellrahmen verschiebbar auszubilden.

Die Fig. 10 zeigt schließlich eine schematische Draufsicht auf die der Schiene 3 zugeordneten Stopfwerkzeuge des Zwillings-Stopfaggregates 7, gemäß Fig. 1. Mit kleinen Pfeilen ist hierin — wie bereits zu F i g. 6 beschrieben — angedeutet, daß die einzelnen Stopfwerkzeuge 12, 13 bzw. 14, 15 sowohl untereinander gegenphasig schwingen, als auch die einander zugewendeten Stopfwerkzeuge 13 und 14 der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 eine gegenphasige Vibrationsbewegung ausführen. Die großen schwarzen Pfeile sollen die Beistellbewegung der einzelnen Stopfwerkzeuge symbolisieren.

Hierzu wird ferner noch erwähnt, daß es auch bei der Ausführung eines Zwillings-Stopfaggregates gemäß den Darstellungen in den F i g. 1 bis 6 möglich ist, eine Anordnung bzw. Schaltung vorzusehen, bei welcher die Stopfwerkzeuge der einzelnen Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gleichphasig, jedoch die Stopfwerkzeuge der beiden Stopfwerkzeugpaare untereinander gegenphasig vibrieren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleisstopfmaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb mehrerer Querschwellen eines Gleises, insbesondere Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine, mit am Stopfwerkzeugrahmen oder einem Zwischenträger gelagerten Stopfwerkzeugen und diesen zugeordneten Höhenverstell-, Vibrationsund Beistellantrieben, wobei jeweils zwei in Gleislängsrichtung gegeneinander verstell- und in ein Schwellenfach gemeinsam eintauchbare Stopfwerkzeuge ein jeweils einer Schiene zugeordnetes Spreiz-Stopfwerkzeugpaar bilden und wobei zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare für zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Schwellenfächer in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare als ein Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat (7; 31; 42) ausgebildet sind und daß dieses auf einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger (18; 34; 48) gelagert sowie mit einem Antrieb (22; 32; 54) für eine gemeinsame Höhenverstellung verbunden ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat (7; 31; 42) mit einem gemeinsamen, vorzugsweise mittig zwischen den Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren (16, 17; 44,45) angeordneten Vibrationsantrieb (21; 46) verbunden ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Stopfwerkzeuge (12,15; 47, 48) des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates (7; 31; 42) jeweils auf einer eigenen, quer zur Glei^'ängsrichtung verlaufenden Schwenkachse (35,36,37,38; 49,50) gelagert sind.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schwenkachsen (35, 36, 37, 38) etwa im Bereich der Längsmitte der Stopfwerkzeuge angeordnet sind und die oberen Enden aller vier Stopfwerkzeuge (12,13,14,15) jeweils mit dem Beistellantrieb (19,20) in Verbindung stehen.

5. Maschine nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsantrieb (21) mit den vier Stopfwerkzeugen (12, 13, 14, 15) jeweils über, vorzugsweise hydraulisch betätigte Beistellantriebe (19,20) gelenkig verbunden ist.

6. Maschine nach Anspruch 4 und 5 mit zwei je einer Schiene zugeordneten Zwillings-Spreiz-Stopfaggregaten, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zwillings-Spreiz-Stopfaggregate mit den Höhenverstell-, Vibrations- und Beistellantrieben (22, 54; 21, 46; 19, 20, 51, 52) zur voneinander unabhängigen Betätigung ausgebildet sind.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung (x) des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates in Gleislängsrichtung gleich oder kleiner als der Abstand zweier mittlerer Schwellenteilungen (Z) ist

8. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schwenkachsen (49, 50) des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates an den oberen Enden der Stopfwerkzeuge (47,48) angeordnet und im Bereich ihres mittleren Längsverlaufes jeweils mit dem Beistellantrieb (51,52) verbunden sind.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat ein aus je einem Paar Mutter und Schraubspin-

del (52,51) mit gegenläufigem Gewinde bestehender Beistellantrieb vorgesehen ist

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsantrieb (46) für die Erzeugung einer gleichphasigen Vibration ausgebildet ist und daß die Stopfwerkzeuge (47, 48) jedes Spreiz-Stopfwerkzeugpaares mit gleicher Vibrations-Bewegungsrichtung und beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare jedoch zur einander entgegengesetzten Vibrationsbewegung ausgebildet sind.