EP3759280B1 - Stopfaggregat für eine gleisstopfmaschine - Google Patents

Stopfaggregat für eine gleisstopfmaschine Download PDF

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EP3759280B1
EP3759280B1 EP19712112.2A EP19712112A EP3759280B1 EP 3759280 B1 EP3759280 B1 EP 3759280B1 EP 19712112 A EP19712112 A EP 19712112A EP 3759280 B1 EP3759280 B1 EP 3759280B1
Authority
EP
European Patent Office
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pick
tamping
pick arm
arm
axis
Prior art date
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Active
Application number
EP19712112.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3759280A1 (de
Inventor
Bernhard Lichtberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP3 Real GmbH
Original Assignee
HP3 Real GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by HP3 Real GmbH filed Critical HP3 Real GmbH
Publication of EP3759280A1 publication Critical patent/EP3759280A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3759280B1 publication Critical patent/EP3759280B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices
    • E01B2203/125—Tamping devices adapted for switches or crossings

Definitions

  • the invention relates to a tamping unit for a track tamping machine with tamping tools designed as rocker arm pairs, which are designed as rocker arm pairs and whose lower tamping tine ends are driven in opposite directions or synchronously with a vibratory drive in the form of a hydraulic drive and are guided in a tamping unit frame in a height-adjustable manner can be provided hydraulically to one another, each tamping tool having a pick arm pivotably adjustable about a pivot axis on the carrier, at one end of which the associated hydraulic drive engages and at the other end of which at least one pick is attached, and the pick arm is single-legged and on the pivot axis between two carrier-associated ones Axle supports is stored.
  • Tamping units penetrate the ballast of a track bed with tamping tools in the area between two sleepers (intermediate compartment), in the area where the sleeper is supported in the ballast under the rail, and compact the ballast through dynamic vibration of the tamping tines between the tamping tines that can be provided opposite one another.
  • Turnout tamping machines are equipped with turnout tamping units.
  • Line tamping units have tine arms with tamping tines that are firmly connected to them.
  • Turnout tamping units have pivot bearings and pick holders linked to the pick arms, with the help of which the tamping tools can be swiveled up (see EP2 286 030 B1 , DE 2 615 334 A1 or EP 0 909 852 B1 ).
  • Tamping units of the type described at the outset with a single-legged pick arm that is mounted on the pivot axis between two axle carriers assigned to the carrier are, for example, from FIG U.S. 4,062,292 A , the GB 734 478 A and the U.S. 3,465,688 A known.
  • the movements of a tamping unit include the vertical immersion of the tamping tines in the ballast, the set-up movement in which the tamping tine ends are closed to each other and the superimposed dynamic oscillation which causes the actual compaction of the ballast grains.
  • the tamping units are lowered at high speed and then braked in the gravel. There are high impact forces.
  • the tamping tine plates are statically pressed with high forces against the gravel front, superimposed by high dynamic sinusoidal compression forces.
  • the invention is thus based on the object of developing tamping units of the type described above with simple means in such a way that the stability of the entire tamping unit, in particular with carriers, vertical guides, pick arms, pick arm mountings, pivot bearings and the swivel bearing mountings, pick holders and pick holder mountings, is increased.
  • the invention solves the problem posed by the features of claim 1.
  • the pick arm is not designed with two webs but with only one web, which considerably simplifies the pivot mounting of the pick arm and thus eliminates the need for complex axial seals.
  • the moments introduced into the system via the impact forces and the compression forces are considerably reduced, which lowers the stress and the associated wear and tear and increases the service life of the components.
  • a pimple holder is provided between the pimple arm and the pimple, which is mounted on the pimple arm with a pivot drive so that it can pivot about an adjusting axis.
  • the design according to the invention significantly reduces the compressive forces on the mounting of the pick holder, which considerably increases the durability of the bushes, bolts and eyes and thus lowers maintenance costs and increases the availability and reliability of the tamping machine.
  • the mounting of the pimple holder is designed to act as a single web in the direction of force and not asymmetrically, which is why the acting forces and moments are further reduced.
  • the The adjustment axis is arranged perpendicular to the pivot axis and the point of application of the hydraulic drive on the pick arm, the longitudinal axis of the pick arm and the adjustment axis lie in a common plane that lies between the two carrier-associated axle carriers.
  • each pick arm is assigned at least two pick holders pivotably mounted on the pick arm about the common adjusting axis, which are designed as identical parts and are preferably pivotably mounted by means of sliding bushings on the adjusting axis fixed in rotation in the pick arm.
  • the hydraulic drive engaging the pick arm at one end engages the carrier at the other end via a bearing block.
  • the bearing block for the linkage of the tamping drives is designed as a separate component, which can be adapted and connected to the carrier if necessary.
  • the advantages of this embodiment according to the invention are the considerably lower wear, the longer service life of the bearings used, the elimination of lubrication and the simplicity of assembly and ease of maintenance. This saves material, repair and labor costs during assembly, overhauls or repairs.
  • the elimination of lubricants and lubricant systems is also an advantage in terms of sustainability and reduced environmental pollution.
  • the constructive solution to set up two swiveling ice ax holders next to each other brings the further advantage of greater swiveling ability.
  • the use of a pivot bearing within which the pick holder of the inner pick rotates makes it difficult to pivot the pick up sufficiently.
  • the two pick holders on one side of the tamping unit are made identically as cast parts. When assembling, only one of them is rotated 180 ° around the vertical axis. This reduces storage costs for customers. Due to the same design, both are stressed the same and not differently as with the conventional design with swivel bearing and ice ax holder.
  • Fig. 1 shows a conventional (prior art) switch tamping unit 1 with guide columns 2 on which the tamping box slides up and down as a carrier 3 for the tamping tools.
  • the pick arm 5 is articulated to the pivot bearing 7 and the pick holder 8 so that the pick 9 can be pivoted upwards.
  • 6 shows the rotary actuators. Via the fully hydraulic tamping drive 4, the pick arm is closed during tamping with simultaneously superimposed vibration.
  • Fig. 2 shows schematically a switch tamping unit 1 according to the invention with guide columns 2 on which the tamping box slides up and down as a carrier 3 for the tamping tools.
  • the pick arm 5 is connected in an articulated manner to the pick holder 17 and the pick holder 16 so that the pick 9 can be pivoted upwards by means of the swivel drive 6. Via the fully hydraulic tamping drive 4, the pick arm is closed during tamping with simultaneously superimposed vibration.
  • 25 is the console to which the tamping drive 4 is connected.
  • the hydraulic drive 4 acts on the pick arm 5 at one end and on the carrier 3 at the other end via a bearing block 25.
  • This bearing block 25 is manufactured separately and then connected to the carrier 3. This allows the tamping unit 1 according to the invention to also be used with tamping drives configured differently (for example eccentric drives).
  • Fig. 3 shows schematically on the left side the execution of a conventional (prior art) pick arm 5a with articulated pivot bearing and pick holder in the view from the left side and on the right side the embodiment 5 according to the invention with two pick holders 16, 17.
  • FB shows the point at which force is introduced by the tamping drive 4.
  • FP shows the reaction forces that occur on the pimple plates of the pimples during tamping.
  • the auxiliary force FB is disadvantageously introduced asymmetrically into the pick-up arm bearing at a distance a.
  • the supply force is introduced exactly in the same plane, so that no parasitic forces and moments occur.
  • the pimples 9 of the tamping units 1 penetrate the ballast bed at high speed and are then strongly braked.
  • these impact forces FS are primarily introduced into the vertical guides via a significantly larger moment arm b than in the embodiment c according to the invention.
  • the acting moments and the stress on the stuffing box 3 and the vertical guides 2 are therefore considerably greater in the conventional design 14 than in the system 15 designed according to the invention Moments and forces claimed. This increases the service life of the individual components and bearings and reduces wear.
  • Fig. 4 shows on the left the conventional (prior art) pick arm 5a with attachments in the view from the front and on the right side the embodiment according to the invention.
  • FB shows the combined support and vibration force acting on the pick arm from the tamping drive.
  • 6a and 6b show the rotary actuators.
  • 7 is referred to as the adjusting bearing and 8 as the pimple holder.
  • the designation adjusting bearing 7 refers to the fact that the shaft is pressed into the adjusting bearing component 7 and rotates with it when it is pivoted.
  • sliding bushings are therefore built into the pick holder 8, which rotates on the shaft of the pivot bearing 7.
  • the pick holder 16 of the outer pick and the pick holder 17 of the inner pick sit next to one another on a stationary shaft which is pressed into the pick arm 5.
  • the pick arms 5 are mounted in the pick box 3 via 11a and 11b.
  • FS denotes the immersion impact forces and FP the pimple compacting forces.
  • the surface pressures are essential for the wear of the bushings.
  • SL shows schematically the areas in which the axle is pressed.
  • PH shows schematically the surface of the sliding bushes of the pick holder 8.
  • the size of the surfaces of the two pick holders PH1 and PH2 of the embodiment according to the invention are firstly the same and secondly are significantly larger than in the conventional embodiment PH. With the embodiment 15 according to the invention, significantly lower surface pressures occur with the same acting forces, and this is associated with a correspondingly reduced wear.
  • Fig. 5 shows schematically on the left a pick arm in the conventional (prior art) embodiment 5a with two diverging webs and an embodiment according to the invention of the pick arm 5 with only one central web in the right picture.
  • Fig. 6 shows on the left schematically a setting bearing 7 and a pimple holder 8 in a conventional (state of the art) design that rotates on the axis fixed in the pivot bearing 7 and an inventive design of the pimple holders 16, 17 for the inner and outer pimples.
  • the pimple holders 16 and 17 are as the same components executed. 17 corresponds to 16 rotated by 180 ° around the vertical axis.
  • the pick holders 16 and 17 sit next to one another and rotate on an axis that is fixed in the pick arm 5.
  • Fig. 7 shows schematically on the left the design of the conventional (prior art) pivot mounting of the pick arm and on the right the much simpler design according to the invention of the pivot mounting of the pick arm.
  • the pick arm 5a in the conventional design is designed with two webs and is connected to the eye of the pick box 3 via a bush 20 and spacers 22 with the help of a bolt 18 and screwed 23.
  • radial seals are placed on the left and right of the bearing 21 installed which are fixed with spacer caps 19.
  • the embodiment according to the invention has the single-legged pick arm 5 in the middle around which the eyes of the pick box 3 close.
  • the pick arm 5 is screwed 23 to the pick box 3 with the aid of the bolt 18 via lubrication-free slide bushes 20 and spacer disks 24.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Stopfaggregat für eine Gleisstopfmaschine mit auf einem, in einem Stopfaggregatrahmen höhenverstellbar geführten, Träger schwenkverstellbar angeordneten, als Schwinghebelpaare ausgebildeten Stopfwerkzeugen, deren zum Eintauchen in ein Schotterbett bestimmte untere Stopfpickelenden mit einem Schwingungsantrieb in Form eines Hydraulikantriebes gegenläufig oder synchron angetrieben und hydraulisch zueinander beistellbar sind, wobei jedes Stopfwerkzeug einen um eine Schwenkachse schwenkverstellbar am Träger gelagerten Pickelarm aufweist, an dessen einem Ende der zugeordnete Hydraulikantrieb angreift und an dessen anderem Ende wenigstens ein Pickel angesetzt ist und wobei der Pickelarm einstegig ausgeführt und auf der Schwenkachse zwischen zwei trägerzugeordneten Achsträgern gelagert ist.
  • Stopfaggregate penetrieren mit Stopfwerkzeugen den Schotter eines Gleisbettes im Bereich zwischen zwei Schwellen (Zwischenfach), im Bereich des Auflagers der Schwelle im Schotter unter der Schiene und verdichten den Schotter durch eine dynamische Vibration der Stopfpickel zwischen den zueinander beistellbaren gegenüberliegenden Stopfpickeln. Weichenstopfmaschinen sind mit Weichenstopfaggregaten ausgerüstet. Streckenstopfaggregate verfügen über Pickelarme mit fest damit verbundenen Stopfpickeln. Weichenstopfaggregate hingegen haben an die Pickelarme angelenkte Schwenklager und Pickelhalter mit Hilfe deren die Stopfwerkzeuge hoch geschwenkt werden können (siehe EP2 286 030 B1 , DE 2 615 334 A1 oder EP 0 909 852 B1 ). Stopfaggregate der eingangs geschilderten Art mit einem einstegig ausgeführten Pickelarm, der auf der Schwenkachse zwischen zwei trägerzugeordneten Achsträgern gelagert ist sind beispielsweise aus der US 4 062 292 A , der GB 734 478 A und der US 3 465 688 A bekannt. In Weichen gibt es beengte Platzverhältnisse neben den Schienen des durchgehenden Gleisstranges auch den abgehenden Gleisstrang, Weichenantriebe, Spurlenker etc. Damit auch Stellen mit beengten Platzverhältnissen gestopft werden können, kann der außenliegende Pickel bzw. beide Pickel weggeschwenkt werden.
  • Die Bewegungen eines Stopfaggregates umfassen das vertikale Eintauchen der Stopfpickel in den Schotter, die Beistellbewegung bei welcher die Stopfpickelenden zueinander geschlossen werden und die überlagerte dynamische Schwingung welche die eigentliche Verdichtung der Schotterkörner bewirkt. Die Stopfaggregate werden mit hoher Geschwindigkeit gesenkt und dann im Schotter abgebremst. Dabei treten hohe Stoßkräfte auf. Während des Stopfens werden die Stopfpickelplatten statisch mit hohen Kräften gegen die Schotterfront gepresst überlagert von hohen dynamischen sinusförmigen Verdichtkräften.
  • Die üblichen Ausführungen derartiger Weichenstopfaggregate weisen einen Pickelarm mit zwei Stegen auf, an denen asymmetrisch nach außen versetzt ein Schwenklager angebracht ist. Beim Eintauchen in den Schotter treten große Kräfte auf. Während des Stopfens selbst werden die Pickelarme, die Pickelarmlagerung die Lager des Schwenklagers und des Pickelhalters, als auch das Schwenklager und der Pickelhalter selbst hoch beansprucht.
  • Diese hohen Beanspruchungen führen zu einem Verschleiß der eingesetzten Büchsen und Bolzen sowie den Bohrungen. Auf Grund der üblichen Bauweise des Pickelarms mit zwei Stegen und seiner gelenkigen Verbindung mit dem Stopfkasten als Träger müssen zwei Axialdichtungen eingebaut werden. Das Lager selbst wird im Regelfall ölgeschmiert ausgeführt. Bei Problemen mit den Axialdichtungen ist es aufwändig den Bolzen auszubauen und neue Axialdichtungen einzubauen.
  • Der Verschleiß des Stopfaggregates und dessen Wartung ist mit hohen Kosten verbunden. Während eines Einsatzjahres müssen ständig Überholungs- und Reparaturarbeiten durchgeführt werden. Im Schnitt müssen konventionelle Stopfaggregate alle vier Jahre einer kostspieligen Generalüberholung zugeführt werden. Die Generalüberholung der Stopfaggregate dauert mehrere Wochen währenddessen die Stopfmaschine nicht arbeiten kann. Dies schlägt sich negativ auf die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Stopfmaschine nieder.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Stopfaggregate der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln derart weiterzubilden, dass die Standfestigkeit des gesamten Stopfaggregates, insbesondere mit Träger, Vertikalführungen, Pickelarmen, Pickelarmlagerungen, Schwenklagern und der Schwenklagerlagerungen, Pickelhaltern und Pickelhalterlagerungen, erhöht wird.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist der Pickelarm nicht mit zwei Stegen sondern mit nur einem Steg ausgeführt, was die Drehlagerung des Pickelarmes wesentlich vereinfacht und womit damit aufwändige Axialdichtungen entfallen können. Durch die erfindungsgemäße Ausführung werden die über die Stoßkräfte und die Verdichtkräfte eingeleiteten Momente in das System erheblich verringert, was die Beanspruchung und den damit verbundenen Verschleiß erniedrigt und die Lebensdauer der Komponenten erhöht.
  • Zwischen Pickelarm und Pickel ist ein Pickelhalter vorgesehen ist, der mit einem Schwenkantrieb um eine Stellachse schwenkverstellbar am Pickelarm gelagert ist. Durch die erfindungsgemäße Ausführung werden die Druckkräfte auf die Lagerung der Pickelhalter wesentlich erniedrigt, was die Haltbarkeit der Büchsen, Bolzen und Augen erheblich erhöht und damit die Instandhaltungskosten erniedrigt und die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Stopfmaschine erhöht.
  • Außerdem wird die Lagerung der Pickelhalter erfindungsgemäß in der Kraftrichtung einstegig wirkend und nicht asymmetrisch ausgeführt weshalb die wirkenden Kräfte und Momente weiter reduziert werden. Dazu ist es vorgesehen, dass die Stellachse senkrecht zur Schwenkachse angeordnet ist und der Angriffspunkt des Hydraulikantriebs am Pickelarm, die Längsachse des Pickelarms und die Stellachse in einer gemeinsamen Ebene liegen, die zwischen den zwei trägerzugeordneten Achsträgern liegt.
  • Vorzugsweise sind jedem Pickelarm wenigstens zwei um die gemeinsame Stellachse schwenkverstellbar am Pickelarm gelagerte Pickelhalter zugeordnet, die als Gleichteile ausgeführt sind und vorzugsweise auf der im Pickelarm drehfest angeordneten Stellachse mittels Gleitbuchsen schwenkverstellbar gelagert sind.
  • Um das Weichenstopfaggregat wartungsärmer auszuführen werden speziell beschichtete Gleitbüchsen an allen Lagerpunkten eingesetzt, die die Eigenschaften einer insbesondere sehr hohen dynamischen und statischen Festigkeit aufweisen. Schwenk und/oder Stellachsen können schmiermittelfreie Gleitbuchsen aus Kunststoff, Composite Material oder Kohlefaser zugeordnet sein. Derartige Büchsen benötigen weder Fett- noch Ölschmierung und sind in ihren Verschleißeigenschaften den sonst eingesetzten herkömmlichen geschmierten Bronze-Büchsen weit überlegen.
  • Damit auch andere Antriebe mit dieser Erfindung ausgestattet werden können ist es von Vorteil, wenn der einerends am Pickelarm angreifende Hydraulikantrieb anderends über einen Lagerbock am Träger angreift. Der Lagerbock zur Anlenkung der Stopfantriebe ist dazu als eigener Bauteil ausgeführt, der bei Bedarf angepasst und mit dem Träger verbunden werden kann.
  • Vorteilhaft an dieser erfindungsgemäßen Ausführung ist der erheblich geringere Verschleiß, die längere Haltbarkeit der eingesetzten Lagerungen, der Entfall der Schmierung und die Einfachheit des Zusammenbaus bzw. die Wartungsfreundlichkeit. Dies erspart Material-, Reparatur- und Arbeitskosten beim Zusammenbau, bei Überholungen oder Reparaturen. Der Entfall von Schmierstoffen und Schmierstoffanlagen ist zudem ein Vorteil im Hinblick auf die Nachhaltigkeit und die reduzierte Umweltbelastung. Die konstruktive Lösung zwei schwenkbare Pickelhalter nebeneinander aufzubauen bringt den weiteren Vorteil der höheren Schwenkbarkeit. Im Gleis liegen außerhalb der Schiene Hindernisse wie Weichenantriebskästen an welche Pickel die nicht hoch genug geschwenkt werden können anschlagen. Die Verwendung eines Schwenklagers innerhalb dessen der Pickelhalter des inneren Pickels sich dreht erschwert ausreichendes Hochschwenken der Pickel. Die beiden Pickelhalter einer Stopfaggregatseite sind als Gussteil ident ausgeführt. Beim Zusammenbau wird nur eines davon um 180° um die Hochachse gedreht. Dies reduziert die Lagerhaltungskosten für die Kunden. Durch die gleiche Bauart werden beide gleich beansprucht und nicht wie bei der konventionellen Bauart mit Schwenklager und Pickelhalter unterschiedlich.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1
    ein konventionelles (SdT) vollhydraulisches Weichenstopfaggregat mit vollhydraulischem Stopfantrieb in Vorderansicht,
    Fig. 2
    ein erfindungsgemäßes vollhydraulisches Weichenstopfaggregat mit vollhydraulischem Stopfantrieb in Vorderansicht,
    Fig. 3
    ein konventionelles Weichenstopfaggregat links und ein erfindungsgemäß ausgeführtes rechts in teilgeschnittener Seitenansicht,
    Fig. 4
    ein konventionelles Weichenstopfaggregat links und ein erfindungsgemäß ausgeführtes rechts in Vorderansicht,
    Fig. 5
    einen Pickelarm in der konventionellen Ausführung links und eine erfindungsgemäße Ausführung rechts in Schrägansicht,
    Fig. 6
    einen Pickelhalter in konventioneller Ausführung links und eine erfindungsgemäße Ausführung rechts in Schrägansicht und
    Fig. 7
    zeigt die Ausführung der konventionellen Pickelarmlagerung links und die erfindungsgemäße Ausführung der Lagerung rechts im Querschnitt.
  • Fig. 1 zeigt ein konventionelles (Stand der Technik) Weichenstopfaggregat 1 mit Führungssäulen 2 auf denen der Stopfkasten als Träger 3 für die Stopfwerkzeuge auf- und abgleitet. Der Pickelarm 5 ist mit dem Schwenklager 7 und dem Pickelhalter 8 gelenkig verbunden, damit die Pickel 9 nach oben geschwenkt werden können. 6 zeigt die Schwenkantriebe. Über den vollhydraulischen Stopfantrieb 4 wird der Pickelarm beim Stopfen geschlossen bei gleichzeitig überlagerter Vibration.
  • Fig. 2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Weichenstopfaggregat 1 mit Führungssäulen 2 auf denen der Stopfkasten als Träger 3 für die Stopfwerkzeuge auf- und abgleitet. Der Pickelarm 5 ist mit dem Pickelhalter 17 und dem Pickelhalter 16 gelenkig verbunden, damit die Pickel 9 mittels Schwenkantrieb 6 nach oben geschwenkt werden können. Über den vollhydraulischen Stopfantrieb 4 wird der Pickelarm beim Stopfen geschlossen bei gleichzeitig überlagerter Vibration. 25 ist die Konsole an welche der Stopfantrieb 4 angebunden ist. Der Hydraulikantrieb 4 greift einerends am Pickelarm 5 und anderends über einen Lagerbock 25 am Träger 3 an. Dieser Lagerbock 25 wird separat gefertigt und dann mit dem Träger 3 verbunden. Dies erlaubt die Verwendung des erfindungsgemäßen Stopfaggregates 1 auch mit anders ausgeführten Stopfantrieben (z.B. Exzenterantrieben).
  • Fig. 3 zeigt schematisch auf der linken Seite die Ausführung eines konventionellen (Stand der Technik) Pickelarmes 5a mit angelenktem Schwenklager und Pickelhalter in der Ansicht von der linken Seite und auf der rechten Seite die erfindungsgemäße Ausführung 5 mit zwei Pickelhaltern 16,17. FB zeigt den Punkt der Krafteinleitung des Stopfantriebes 4. FP zeigt die Reaktionskräfte die an den Pickelplatten der Pickel beim Stopfen auftreten. Die Beistellkraft FB wird bei der konventionellen Ausführung nachteilig asymmetrisch im Abstand a in das Pickelarmlager eingeleitet. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung erfolgt die Beistellkrafteinleitung exakt in der gleichen Ebene, damit treten keine parasitären Kräfte und Momente auf. Die Pickel 9 der Stopfaggregate 1 dringen mit hoher Geschwindigkeit in das Schotterbett ein und werden dann stark abgebremst. Die auftretenden Tauchstoßkräfte FS stellen eine hohe Beanspruchung der Bauteile Pickelarm 5, Schwenklager 7 und Pickelhalter 8, 16,17 der Schwenkantriebe 6a, 6b und der Lagerungen 11a, 11b, 13a, 13b auf. Bei der konventionellen Ausführung 14 werden diese Stoßkräfte FS vorrangig über einen wesentlich größeren Momentenarm b als bei der erfindungsgemäßen Ausführung c in die Vertikalführungen eingeleitet. Die wirkenden Momente und die Beanspruchung des Stopfkastens 3 und der Vertikalführungen 2 sind damit bei der konventionellen Ausführung 14 erheblich größer als beim erfindungsgemäß ausgeführtem System 15. Dadurch wird das erfindungsgemäß ausgeführte Weichenstopfaggregat 15 durch erheblich geringere Momente und Kräfte beansprucht. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der einzelnen Komponenten und Lagerungen und der Verschleiß erniedrigt sich.
  • Fig. 4 zeigt links den konventionellen (Stand der Technik) Pickelarm 5a mit Anbauten in der Ansicht von vorne und auf der rechten Seite die erfindungsgemäße Ausführung. FB zeigt die vom Stopfantrieb auf den Pickelarm wirkende kombinierte Beistell- und Vibrationskraft. 6a und 6b zeigen die Schwenkantriebe. 7 wird als Stelllager und 8 als Pickelhalter bezeichnet. Die Bezeichnung Stelllager 7 bezieht sich darauf, dass die Welle in das Stelllager Bauteil 7 eingepresst ist und sich mit diesem beim Schwenken mit dreht. Im Pickelarm 5a sind daher Gleitbüchsen eingebaut und ebenfalls im Pickelhalter 8 welcher sich auf der Welle des Schwenklagers 7 dreht. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung sitzen Pickelhalter 16 des äußeren Pickels und Pickelhalter 17 des inneren Pickels nebeneinander auf einer feststehenden Welle die in den Pickelarm 5 eingepresst ist. Die Pickelarme 5 sind im Pickelkasten 3 über 11a und 11b gelagert. FS kennzeichnet die Eintauchstoßkräfte und FP die Pickelverdichtkräfte. Für den Verschleiß der Büchsen sind die Flächenpressungen wesentlich. SL zeigt schematisch die Flächen in denen die Achse eingepresst ist. PH zeigt schematisch die Fläche der Gleitbüchsen des Pickelhalters 8. Die Größe der Flächen der beiden Pickelhalter PH1 und PH2 der erfindungsgemäßen Ausführung sind erstens gleich und zweitens wesentlich größer als bei der konventionellen Ausführung PH. Damit treten bei der erfindungsgemäßen Ausführung 15 wesentlich geringere Flächenpressungen bei gleichen wirkenden Kräften auf, damit verbunden ist ein entsprechend reduzierter Verschleiß.
  • Fig. 5 zeigt schematisch links einen Pickelarm in der konventionellen (Stand der Technik) Ausführung 5a mit zwei auseinanderlaufenden Stegen und eine erfindungsgemäße Ausführung des Pickelarms 5 mit nur einem zentralen Steg im rechten Bild.
  • Fig. 6 zeigt links schematisch ein Stelllager 7 und einen Pickelhalter 8 in konventioneller (Stand der Technik) Ausführung der sich auf der im Schwenklager 7 festsitzenden Achse dreht und eine erfindungsgemäße Ausführung der Pickelhalter 16, 17 für den inneren und den äußeren Pickel. Die Pickelhalter 16 und 17 sind als gleiche Bauteile ausgeführt. 17 entspricht 16 um 180° um die Hochachse gedreht. Die Pickelhalter 16 und 17 sitzen nebeneinander und drehen sich auf einer im Pickelarm 5 festsitzenden Achse.
  • Fig. 7 zeigt links schematisch die Ausführung der konventionellen (Stand der Technik) Schwenklagerung des Pickelarmes und rechts die erfindungsgemäße wesentlich einfachere Ausführung der Schwenklagerung des Pickelarms. Der Pickelarm 5a bei der konventionellen Ausführung ist mit zwei Stegen ausgeführt und wird über eine Büchse 20 und Abstandshaltern 22 mit dem Auge des Pickelkastens 3 mit Hilfe eines Bolzens 18 verbunden und verschraubt 23. Damit das Schmieröl nicht austreten kann werden links und rechts der Lagerung Radialdichtungen 21 eingebaut die mit Abstandsdeckeln 19 fixiert werden. Die erfindungsgemäße Ausführung hat den einstegigen Pickelarm 5 in der Mitte um den sich die Augen des Pickelkastens 3 schließen. Über schmierfreie Gleitbüchsen 20 und Abstandsscheiben 24 ist der Pickelarm 5 mit Hilfe des Bolzens 18 mit dem Pickelkasten 3 verschraubt 23.

Claims (4)

  1. Stopfaggregat (1) für eine Gleisstopfmaschine mit auf einem, in einem Stopfaggregatrahmen höhenverstellbar geführten, Träger (3) schwenkverstellbar angeordneten, als Schwinghebelpaare ausgebildeten Stopfwerkzeugen, deren zum Eintauchen in ein Schotterbett bestimmte untere Stopfpickelenden mit einem Schwingungsantrieb in Form eines Hydraulikantriebes (4) gegenläufig oder synchron angetrieben und hydraulisch zueinander beistellbar sind, wobei jedes Stopfwerkzeug einen um eine Schwenkachse schwenkverstellbar am Träger (3) gelagerten Pickelarm (5) aufweist, an dessen einem Ende der zugeordnete Hydraulikantrieb (4) angreift und an dessen anderem Ende wenigstens ein Pickel (9) angesetzt ist, wobei zwischen Pickelarm (5) und Pickel (9) ein Pickelhalter (16, 17) vorgesehen ist, der mit einem Schwenkantrieb (6a, b) um eine Stellachse schwenkverstellbar am Pickelarm (5) gelagert ist, und wobei die Stellachse senkrecht zur Schwenkachse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pickelarm (5) einstegig ausgeführt und auf der Schwenkachse zwischen zwei trägerzugeordneten Achsträgern gelagert ist und dass der Angriffspunkt des Hydraulikantriebs (4) am Pickelarm (5), die Längsachse des Pickelarms (5) und die Stellachse in einer gemeinsamen Ebene liegen, die zwischen den zwei trägerzugeordneten Achsträgern liegt.
  2. Stopfaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Pickelarm (5) wenigstens zwei um die gemeinsame Stellachse schwenkverstellbar am Pickelarm (5) gelagerte Pickelhalter (16, 17) zugeordnet sind, die als Gleichteile ausgeführt sind und vorzugsweise auf der im Pickelarm (5) drehfest angeordneten Stellachse mittels Gleitbuchsen schwenkverstellbar gelagert sind.
  3. Stopfaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schwenk und/oder Stellachsen schmiermittelfreie Gleitbuchsen (20, PH1, PH2) aus Kunststoff, Composite Material oder Kohlefaser zugeordnet sind.
  4. Stopfaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einerends am Pickelarm (5) angreifende Hydraulikantrieb (4) anderends über einen Lagerbock (25) am Träger (3) angreift.
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