DE2933602A1

DE2933602A1 - Maschine zum gleichzeitigen anbringen zweier klemmen an einer schwelle zu beiden seiten einer schiene

Info

Publication number: DE2933602A1
Application number: DE19792933602
Authority: DE
Inventors: William Philip Mcilrath
Original assignee: Racine Railroad Products Inc
Current assignee: Racine Railroad Products Inc
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1979-08-20
Publication date: 1980-04-24
Also published as: AU4781979A; GB2031486A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann. DiPl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska ^ 2933602

8000 MÜNCHEN 86, DEN SAHA POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

RACINE RAILROAD PRODUCTS, INC., 152H Frederick Street, Racine,

Wisconsin, V.St.A.

Maschine zum gleichzeitigen Anbringen zweier Klemmen an einer Schwelle zu beiden Seiten einer Schiene.

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Die Erfindung betrifft eine Maschine zum gleichzeitigen Anbringen zweier Klemmen an in einer Schwelle eingebetteten Sockeln, die zu beiden Seiten einer Schiene angeordnet sind.

Viele Jahre haben die Eisenbahnen der V.St.A. auf hölzernen Schwellen montierte Schienen verwendet, die, wo nötig, mit Schienenankern versehen waren, welche so angebracht waren, daß sie sich quer zur Länge der Schiene erstreckten, und die durch ein Verschieben quer zur Schiene und durch in Querrichtung der Schiene einwirkende Kräfte angesetzt wurden. Zusätzlich waren zwischen der Holzschwelle und der Schiene Unterlagsplatten angebracht und Schienennägel wurden in die Schwelle eingetrieben, ' um die Schiene und die Unterlagsplatte an der Schwelle festzuhalten.

In Kanada werden Betonschwellen verwendet, bei denen Klemmen mit in die Betonschwelle eingegossenen Sockeln verbunden und so angebracht werden, daß sie über den Flanschen des Schienenfußes zu liegen kommen und dadurch Schiene und Schwelle zusammenhalten . Normalerweise gehören an jeder Schwelle zwei Klemmen zu jeder Schiene, eine an jeder Seite der Schiene. Die Klemmen werden von Hand angesetzt und dann fest eingetrieben, beispielsweise mit Hilfe eines Schienenhammers. Ferner gibt es eine ältere Maschine, die in der Lage ist, eine einzelne Klemme an einer Seite einer Schiene anzubringen.

Die Erfindung bezweckt, eine Maschine zum Anbringen von Klemmen zu schaffen, die gleichzeitig zwei Klemmen, die einer Schwelle zugehören, zu beiden Seiten einer Schiene anbringt. Die Maschine soll rasch an den Arbeitsplatz bringbar sein, äussert rasch die beiden Klemmen eintreiben können und dies unter möglichst geringen Reaktionskräften.

Um dies zu erreichen, hat die Maschine einen Kopf, der in eine bestimmte Lage zu einer Schwelle und einer Schiene bringbar ist, sowie zwei Arme, die an dem Kopf schwenkbar gehaltert sind, so daß sie in zur Schiene parallelen Ebene:"*., eine auf jeder

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Seite der Schiene, schwenken. An jedem Arm ist eine Vorrichtung zum Fassen einer Klemme vorgesehen. Einrichtungen am Kopf sorgen für ein gleichzeitiges Schwenken der Arme zwischen einer angehobenen zurückgezogenen Lage und einer abgesenkten Lage, wobei die Bewegung zwischen diesen Lagen bewirkt, daß die Vorrichtungen zum Fassen der Klemmen mit zwei Klemmen in Eingriff kommen und diese in entgegengesetzten Richtungen in die voll eingetriebene Stellung vorwärtstreiben.

Im einzelnen wird der Kopf von einem Gestell mit Rädern getragen, das entlang einem Schienenpaar bewegbar ist, und der Kopf hat an seinem unteren Ende zwei Zapfengelenke, eines auf jeder ■ Seite der Schiene. Jedes Zapfengelenk haltert einen Arm. Mit jedem Arm ist ein eigener Fluidzylinder verbunden und die beiden Zylinder liegen parallel in einem Fluidkreis, um die beiden Arme gleichzeitig zu bewegen und dabei durch Schwenken der Arme in entgegengesetzten Richtungen in ihren jeweiligen Ebenen zwei Klemmen anzubringen.

Weitere Merkmale der Erfindung betreffen eine Konstruktion zwischen dem Kopf und dem Gestell, um den Kopf in Abhängigkeit von der Höhe der Schiene, zu der die Klemmen gehören, in eine vertikale Stellung zu bringen, ferner eine Führung zum Sichern des Kopfes gegen ein Verdrehen relativ zur Schiene während des Anbringens der Klemmen und ein zusätzliches Paar Fluidzylinder, die zwischen dem Kopf und dem Gestell liegen und gleichzeitig mit den Zylindern zum Bewegen der Arme tätig werden, um die beim Anbringen der Klemmen erzeugten Reaktionskräfte auf das Gestell zu übertragen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.l eine fragmentarische Seitenansicht der Maschine zum Anbringen von Klemmen auf einem Eisenbahngeleis, das eine auf mehreren Schwellen liegende-Schiene hat;

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Fig.2 eine fragmentarische Ansicht des Mittelteils der in Fig.l gezeigten Konstruktion in dazu vergrößertem Maßstab und mit den die Klemmen anbringenden Armen in voll abgesenkter Stellung;

Fig.3 einen fragmentarischen Vertikalschnitt nach der Linie 3-3 in Fig.2;

Fig.U einen fragmentarischen Vertikalschnitt nach der Linie 4-4 in Fig.2;

Fig.5 ein Schaltschema des Fluidkreises für die Maschine.

In Fig.l ist ein mit Rädern versehenes Gestell gezeigt, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist und von der in der Technik bekannten Art zur Aufnahme von Gleiswartungsgeräten sein kann. Das Gestell hat Unterteile 11 und 12, die durch einen Aufbau miteinander verbunden sind, der aufrechte Stützen 15 und 16 und eine horizontale Verbindungsstrebe 17 umfaßt. Eine vergleichbare Konstruktion ist in einem seitlichen Abstand dazu vorgesehen. Die Unterteile 11 und 12 tragen jeweils ein Schienenrad 10 bzw. 21 und die seitlich beabstandeten Unterteile tragen ein zusätzliches Vorderrad und Hinterrad, mit denen das Gestell auf der Schiene fährt. Die Räder können durch nicht dargestellte Antriebe angetrieben werden.

Ein insgesamt mit 30 bezeichneter Kopf ist relativ zum Gestell vertikal bewegbar, wobei seine Höhe durch eine bewegliche Kette 31 eingestellt wird, die mit dem Kopf verbunden ist, und seine Vertikalbewegung von einer Führung geführt wird, die zwischen dem Kopf und dem Gestell liegt. Der Kopf 30 hat zwei beabstandete, miteinander verbundene Teile 35 und 36, die sich vertikal erstrecken, und jedes Teil hat ein langes, vertikales, annähernd rundes Führungsrohr 37 bzw. 38, das mit am Gestell angebrachten Führungselementen zusammenwirkt. Das Führungsrohr 37 wirkt mit zwei vertikal beabstandeten, konischen Führungsrollen 40 und 41 zusammen, die von an der Stütze 16 befestigten Laschen 42 und 43 gehalten werden. Das Führungsrohr 3ε-arbeitet mit zwei konischen Führungsrolleη 45 und 46 zusammen, die an Laschen 47

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bzw. 48 an der Stütze 15 angebracht sind. Kit Hilfe dieser Konstruktion ist der Kopf 30 unter der Steuerung durch die Kette 31 relativ zum Fahrzeuggestell frei auf- und abbeweglich.

Die abgesenkte Lage des Kopfes wird von zwei Abstandsblöcken 4 und 50 festgelegt, deren Größe so gewählt ist, daß der Kopf in die richtige Lage zur Schiene kommt, und die an den Laschen 42 bzw. 47 so befestigt sind, daß sie jeweils unter einer seitlichen Verlängerung 5 2 bzw. 5 3 des betreffenden Kopfteils 3 5 und 36 zu liegen kommen. Am unteren Ende des Kopfes sind Führungen 60 und 61 solcher Art angebracht, daß sie im Betrieb der Maschine den Kopf an einer Schwingbewegung hindern. Eine dieser Führungen ist in Fig.4 genauer gezeigt. Sie hat zwei nach unten stehende Seitenplatten 62 und 63, deren Abstand voneinander mit Hilfe von Beilagscheiben 64 und 6 5 veränderbar ist, uiu den Zwischenraum zwischen den Platten ungefähr der Breite des Schienenkopfes 71 anzupassen.

In Fig.1 ist die Maschine in Verbindung mit einer Schiene 70 dargestellt, die einen Schienenkopf 71, einen Schienensteg 72 und einen Schienenfuß 7 3 hat. Die Schiene übergreift in der Fig. drei Schwellen 74, 75 und 76. Jede Schwelle hat vier darin eingebettete Sockel 77 und jeder Sockel hat eine sich in Längsrichtung des Sockels erstreckende öffnung. Zwei Sockel liegen zu beiden Seiten der einen Schiene und die zwei anderen Sockel zu beiden Seiten der anderen Schiene. Eine Klemme 78 ist an einen Sockel der Schwelle 75 angesetzt gezeigt und eine weitere Klemme ist voll in einen Sockel der Schwelle 76 eingetrieben dargestellt. Die Klemme hat einen ersten Schenkel 79, der in den Längsschlitz des Sockels paßt und der über einen gebogenen Teil 80 mit einem Niederhalteteil 81 verbunden ist, der wiederum über einen zweiten gebogenen Teil 82 mit einem zweiten Schenkel 83 verbunden ist. VJie insbesondere in den Fig. 3 und 4 gezeigt, legt sich der Niederhalteteil 81 fest gegen eine isolierende Unterlage 85, die auf der Oberseite des Schienenfußflansches angebracht ist, und der zweite Schenkel 83 l<gt sich fest .gegen

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einen Teil des Sockels 77, wodurch die Schiene fest gegen die Schwelle gepreßt wird mit einer dazwischengefügten Unterlageplatte 86.

Wenn die Klemme in die in Fig.l an der Schwelle 7 5 dargestellte Lage gebracht ist, wird ein an dem Kopf 30 angebrachter iMontagearm 100 tätig, der zwischen der angehobenen Stellung der Fig.l und der abgesenkten, in Fig.2 gezeigten Stellung bewegbar ist, um die Klemme anzulegen und sie in die fertig montierte Lage, wie sie in Fig.2 dargestellt ist, einzutreiben. Der Arm 100 bewegt sich in einer Ebene, die sich auf einer Seite der Schiene 70 parallel zu dieser erstreckt; ein zweiter Arm 101 "bewegt sich in einer parallelen Ebene auf der zum Arm 100 entgegengesetzten Seite der Schiene. Die Arme 100 und 101 sine am unteren Ende des Kopfes 30 mit Hilfe eines Rahmens schwenkbar gehaltert, der zwei Platten 102 und 103 aufweist, die zu beiden Seiten eines Trägers 104 mit Kastenquerschr.itt, der Teil ces Kcpfrahmens ist, liegen, sowie eine darunter angebrachte Versteifungsschiene 105. Die Konstruktion ist mix einigen Schraubbolzen 106 und 107 zusammengehalten. Das untere Ende der Fiatte 102 trägt eine feststehende Achse IiC, auf der der Arir. IGC drehbar ist, wobei Abstandsstücke 111 und 112 zu beiden Seiten des Arms vorgesehen sind. Die Platte 103 haitert eine feststehende Achse 115, auf der der Arm 101 schwenkbar sitzt, wohei entsprechende Abstandsstücke 116 und 117 auf der Achse neber. der. Arm angebracht sind.

Jeder Arm ist mit einem Greifer zum Erfassen der Klemme ausgerüstet, wie für den Arm 100 dargestellt. Der Greifer besteht aus einem Körper 120, der aus miteinander verbundenen Fonr.-stücken gebildet ist, die den gebogenen Teil 80 der Klemme aufnehmen und sich auch gegen den zweiten Schenkel 83 der Klemme anlegen (Fig.3), um die Klemme festzuhalten, während auf sie ein Druck ausgeübt wird, um den ersten Schenkel 79 vollständig in den Sockel 77 einzubetten. Eine entsprechende Greiferkonstruktion 121 ist air- unteren Ende des Arrv- 101 angebracht.

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Zum Bewegen der Arme 100 und 101 sind Fluidantriebe in der Form zweier hydraulischer Zylinder 130 und 131 vorgesehen, deren Kolbenstangen 132 und 133 mit den Armen 100 bzw. 101 verbunden sind. Die oberen Enden der Zylinder sind bei 13 5 an einem am Kopf 30 sitzenden Bock 136 angelenkt. Eine hydraulische Schaltung zum Betreiben der Zylinder 130 und 131 ist in Fig.5 schematisch dargestellt. Eine Pumpe 140 liefert ein Druckfluid an ein Steuerventil IHl, das zwei Stellungen annehmen kann, eine erste, in der eine Leitung 142 mit dem Druckfluid verbunden ist und eine Leitung 14 3 mit einem Reservoir 144, und eine zweite, in der diese Verbindungen umgekehrt sind. Die Leitung 142 verbindet mit zwei Leitungen 145, 146, die zu den oberen Enden der Zylinder 130 und 131 führen. Wenn Druckfluid der Leitung 14 2 zugeführt wird, werden die Kolbenstangen 132 und 133 der Zylinder ausgefahren, wodurch die Montagearme 100 und 101 aus der in Fig.l gezeigten oberen Stellung in die in Fig.2 gezeigte untere Stellung überführt werden. Beim Umschalten des Ventils 141 in seine zweite Schaltstellung wird Druckfluid langsam durch die Leitung 143 geschickt, die zu Leitungen 147 und 148 führt, die Druckfluid in die anderen Enden der Zylinder einspeisen und dadurch bewirken, daß die Kolbenstangen 132 und 133 zurückgezogen werden und die Montagearme hochgehoben werden. Die Leitung 143 istmit einem Regulierventil 149 mit Düse ausgestattet, das eine ungehinderte Strömung zum Reservoir 144 zuläßt, den Fluß des Druckfluids aber drosselt, um die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung der Arme 100 und ICl zu begrenzen.

Bei dem Schub gegen zwei Klemmen 78 zu beiden Seiten einer Schiene durch die Bewegung der beiden Mcntagearme in entgegengesetzter Richtung sind die gegensinnig wirkenden Kräfte im wesentlichen ausbalanciert. Es ist jedoch eine Aufwärtskraft vorhanden, die bestrebt ist, den Kopf 30 zu heben. Dieser Kraft wirken zwei einfachv/irkende Zylinder 150 und 151 entgegen, die an Gabeln 152 bzw. 153 befestigt sind, welche am unteren Ende des Kopfes angebracht sind; ihre Kolbenstar^en 154 und 155

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sind am Fahrzeuggestell angelenkt, wie bei 156 und 157 gezeigt. Wie aus Fig.5 ersichtlich, sind die einfachwirkenden Zylinder 150 und 151 über zwei mit der Leitung 142 verbundene Leitungen 160 und 161 mit den Hauptzylindern 130 und 131 parallelgeschaltet.

Im Betrieb der Klemmenmontagemaschine wird das Fahrzeuggestell in Position gebracht, wie in Fig.l dargestellt, wobei die Kontagearme angehoben sind und über zwei Klemmen 7 8 liegen, die provisorisch angesetzt werden. Dann wird das Ventil 141 betätigt, um die Kontagearme in die in Fig.2 gezeigte Stellung zu bringen, in der die beiden Klemmen fest eingesetzt sind, und danach werden die Montagearme wieder hochgehoben.

Selbstverständlich kann die Maschine zwei solche Köpfe 30 haben, einen für jede Schiene, so daß vier Klemmer, gleichzeitig angebracht werden können. Wenn die Haschine an einer Schiene unterschiedlicher Höhe tätig werden soll, können unterschiedlich hohe Abstandsblöcke 49 und 50 verwendet werden, um die Höhe des Kopfes 30 zu steuern. Wenn der Schienenkopf 71 der Schiene 70 eine andere Breite hat, können die den Seitenplatten 62 und 63 zugeordneten Beilagscheiben verändert werden.

Die Maschine wurde hierin in Verbindung mit dem Anbringen von Klemmen an Betonschwellen beschrieben, doch kann die Maschine auch dazu verwendet werden, Klemmen an Holzschwellen anzubringen. In diesem Fall würden wegen der längeren Nut zur Aufnahme des Schenkels der Klemmen die Schwenkachsen 110 und 115 für die Montagearme in einem größeren Abstand anzubringen sein.

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Claims

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Ansprüche \

Γΐ. j Maschine zum gleichzeitigen Anbringen zweier Klemmen an einer Schwelle zu beiden Seiten.'eineE, Schiene;· gekennzeichnet durch * *"*

einen Kopf (30), der an eine bestimmte Stelle relativ zu einer Schwelle .und einer Schiene (70) bringbar ist, und

zwei beabstandete Montagearme (100 IOD, die an dem Kopf (30) derart angelenkt sind, daß sie in zur Schiene parallelen Ebenen, eine auf jeder Seite der Schiene, zwischen einer angehobenen, zurückgezogenen und einer abgesenkten Stellung schwenkbar sind,
2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (130-148) zum gleichzeitigen Schwenken beider Kontagearme zwischen den beiden Stellungen und durch einen Greifer (120, 121) an jedem Montagearm zum Erfassen einer Klemme (78) in einer solchen Anordnung, daß bei der Bewegung zwischen den beiden Stellungen der Greifer (120, 121) die Klemme erfaßt und sie in die vollständig eingesetzte Lage vortreibt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mit Rädern versehenes Gestell (10), das auf zwei Schienen setzbar ist, durch Vorrichtungsteile (49, 50), die zwischen dem Gestell (10) und dem Kopf (30) wirken, um den Kopf an die vorbestimmte Stelle zu bringen, und durch eine Einrichtung (150, 151), die zwischen dem Kopf und dem Gestell wirkt, um den Kopf in seiner Lage zu halten, während die Montagearme in die abgesenkte Stellung zum Eintreiben der Klemmen bewegt werden.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschwenken der Montagearme wenigstens einen Fluidzylinder (130, 131) aufweist und die Einrichtung zum Halten des Köpfte wenigstens einen weiteren Fluidzylin-

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der (150, 151) umfaßt und daß eine Fluidschaltung vorgesehen ist, in der beide bzw. alle Fluidzylinder (130, 131, 150, 151) derart geschaltet sind, daß sie gleichzeitig Druckfluid empfangen.
5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Kopf und Gestell wirkenden Vorrichtungsteile austauschbare Abstandsblöcke (49, 50) sind, die zwischen fluchtenden Teilen des Gestells und des Kopfes in Stellung bringbar sind, wobei die Teile (52, 53) des Kopfes auf ihnen aufsitzen, und daß Führungen (60, 61) vom Kopf (30) zu beiden Seiten des Schienenkopfes (71) nach unten ragen, um den Kopf während der funktionellen Bewegung der Montagearme gegen ein Verdrehen zur Schiene zu sichern.
6. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf (30) Führungen (37, 38) angebracht sind, um den Kopf in die vorbestimmte Lage über und parallel zu einer Schiene auszurichten.
7. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Montagearme (100, IOD gegenläufig zwischen der angehobenen und der abgesenkten Stellung schwenkbar sind.
8. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschwenken der Montagearme zwei hydraulische Zylinder (130, 131), einer für jeden Arm, vorgesehen sind, die in einer hydraulischen Schaltung parallel geschaltet sind.
9. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell entlang einer Schiene fahrbar ist und der Kopf auf dem Gestell derart beweglich angebracht ist, daß seine Höhe über der Schiene einstellbar ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß zwei zusätzliche Fluidzylinder (150, 151) zum Halten des Kopfes in seiner Lage vorgesehen sind, die zwischen dem Kopf und dem Gestell liegen und zum Kopf hin schräg nach unten geneigt sind.

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