EP3850156A1

EP3850156A1 - Verfahren und vorrichtung zum unterstopfen von schwellen eines gleises

Info

Publication number: EP3850156A1
Application number: EP19753331.8A
Authority: EP
Inventors: Josef HOFSTÄTTER
Original assignee: Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Current assignee: Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2021-07-21
Also published as: US11821146B2; JP2022500578A; AT16726U1; WO2020052879A1; CN112703291A; CN112703291B; AU2019338597A1; US20210292977A1; EA202100008A1; CA3107671A1

Abstract

Verfahren zum Unterstopfen von Schwellen (11) eines Gleises (8) mittels eines Stopfaggregats (2), das mindestens zwei Stopfeinheiten (6) mit jeweils gegenüberliegenden, auf einem absenkbaren Werkzeugträger (10) gelagerte Stopfwerkzeuge (9) umfasst, die bei einem Stopfvorgang mit einer Schwingung beaufschlagt in ein Schotterbett (22) abgesenkt und über Beistellantriebe (13) zueinander beigestellt werden. Dabei werden für ein Unterstopfen einer schräg liegenden Schwelle (11) die Stopfwerkzeuge (9) bzw. Stopfwerkzeugpaare in einer angehobenen Position über eine Steuerung (16) mittels der Beistellantriebe (13) in der Weise mit unterschiedlichen Einstellwegen (s₁, s'₁, s₂, s'₂, s₃, s'₃, s₄, s'₄) in Bestellrichtung (26) bewegt, dass die freien Enden der Stopfwerkzeuge (9) bzw. Stopfwerkzeugpaare annähernd um eine gemeinsame vertikale Drehachse (20) rotieren, um sich der Schräglage der Schwelle (11) anzupassen.

Description

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises

Gebiet der Technik

[01] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises mittels eines Stopfaggregats, das mindestens zwei Stopfeinheiten mit jeweils gegenüberliegenden, auf einem absenkbaren Werkzeugträger gelagerte Stopfwerkzeuge umfasst, die bei einem Stopfvorgang mit einer Schwingung beaufschlagt in ein Gleisschotterbett abgesenkt und über Beistellantriebe zueinander beigestellt werden. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Stand der Technik

[02] Zur Wiederherstellung bzw. Erhaltung einer vorgegebenen Gleislage werden Gleise mit Schotterbettung regelmäßig mittels einer Stopfmaschine bearbeitet. Dabei befährt die Stopfmaschine das Gleis und hebt den aus Schwellen und Schienen gebildeten Gleisrost mittels eines Hebe- /Richtaggregats auf ein Sollniveau. Eine Fixierung der neuen Gleislage erfolgt durch Unterstopfen der Schwellen mittels eines Stopfaggregats. Beim Stopfvorgang dringen mit Vibration beaufschlagte Stopfwerkzeuge

(Stopfpickel) zwischen den Schwellen in das Schotterbett ein und verdichten den Schotter unterhalb der jeweiligen Schwelle, indem gegenüberliegende Stopfwerkzeuge zueinander beigestellt werden. Insbesondere im Bereich von Weichen und Kreuzungen besteht die Anforderung, die Position des

Stopfaggregats vor dem Absenken an die Lage und Ausrichtung der

Schwellen und Schienen anzupassen.

[03] Bekannt sind sogenannte Universal- oder Weichenstopfmaschinen, deren Stopfaggregate mehrfach verstellbar gelagert sind, um eine flexible

Positionierung derselben zu ermöglichen. EP 0 584 055 A1 offenbart eine solche Gleisbaumaschine. Dabei ist ein Werkzeugrahmen mit einem

Stopfaggregat drehbar und verschiebbar an einem Maschinenrahmen angeordnet. Beispielsweise ermöglicht eine Drehvorrichtung eine Rotation des Werkzeugrahmens gegenüber dem Maschinenrahmen um eine vertikale Achse. Auf diese Weise ist die Position des Stopfaggregats vor dem eigentlichen Stopfvorgang an die jeweiligen Schienen- bzw. Schwellenlage, insbesondere an schräg liegende Schwellen anpassbar. Dabei werden das zusätzliche Gewicht und die konstruktiven Anforderungen der

Drehvorrichtung in Kauf genommen, um ein optimales Unterstopfen der Schwellen im Weichen- und Kreuzungsbereich sicherzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

[04] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Verfahren der eingangs genannten Art eine Vereinfachung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben. Eine weitere Aufgabe betrifft die Optimierung einer Vorrichtung zur Durchführung des vereinfachten Verfahrens.

[05] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

[06] Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass für ein Unterstopfen einer schräg liegenden Schwelle die Stopfwerkzeuge in einer angehobenen Position über eine Steuerung mittels der Beistellantriebe in der Weise mit unterschiedlichen Einstellwegen in Bestellrichtung bewegt werden, dass die freien Enden der Stopfwerkzeuge annähernd um eine gemeinsame vertikale Drehachse rotieren, um sich der Schräglage der Schwelle anzupassen. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren entfällt die Notwendigkeit einer separaten mechanischen Drehvorrichtung. Dadurch ergibt sich eine

Gewichtseinsparung, welche sich positiv auf die zulässigen Achslasten der zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Gleisbaumaschine auswirkt. Außerdem reduzieren sich die Maschinenmaße und es ergeben sich

Kostenvorteile bei der Produktion, beim Transport und beim Betrieb der Gleisbaumaschine. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Adaptierbarkeit bestehender Stopfaggregate für einen optimierten Einsatz bei schräg liegenden Schwellen.

[07] In einer einfachen Ausprägung des Verfahrens werden die unterschiedlichen Einstellwege über in der Steuerung hinterlegte Stopfaggregat- Geometriedaten aufeinander abgestimmt. Es sind keine zusätzlichen

Sensoren am Stopfaggregat notwendig, weil sich die mittels der Steuerung durchgeführten Positionseinstellungen der Stopfwerkzeuge aus den bekannten Geometriedaten ergeben.

[08] Zudem ist es vorteilhaft, wenn die unterschiedlichen Einstellwege in

Abhängigkeit eines insbesondere mittels eines ersten Bedienelements vorgebbaren Drehwinkels um die gemeinsame vertikale Drehachse vorgegeben werden. Auf diese Weise ist eine Bedienperson in der Lage, die Position des Stopfaggregats an eine Schräglage der zu unterstopfenden Schwelle anzupassen. Dabei besteht entweder freie Sicht auf die Schwelle oder ein Livebild der Schwelle wird über ein Videosystem an einen

Steuerstand übertragen. Auch eine automatisierte Schräglagenerkennung und Positionseinstellung des Stopfaggregats ist damit durchführbar.

[09] Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass zumindest eine

Stopfeinheit über einen Querverschiebeantrieb in einer Gleisquerrichtung um einen Querverschiebeweg verschoben und der Querverschiebeweg insbesondere über einen Weggeber erfasst wird. Mit diesem erweiterten Verfahren ist das Stopfaggregat noch flexibler an die Anforderungen im Bereich einer Weiche bzw. einer Kreuzung anpassbar. Beispielsweise wird die Stopfeinheit vor dem Absenken neben einer vom Hauptgleis

abzweigenden Schiene positioniert.

[10] Dabei ist es vorteilhaft, wenn die unterschiedlichen Einstellwege in

Abhängigkeit des Querverschiebewegs vorgegeben werden. Insbesondere der Einsatz eines Weggebers ermöglicht dabei eine präzise Rückmeldung der aktuellen Position an die Steuerung, um die Ausgangspositionen der Stopfwerkzeuge entsprechend vorzugeben.

[11] In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung der Erfindung wird insbesondere mittels eines zweiten Bedienelements eine einzustellende Öffnungsweite der jeweils gegenüberliegenden Stopfwerkzeuge vorgegeben. Diese

Verfahrenserweiterung ermöglicht eine einfache Anpassung an

unterschiedliche Schwellenbreiten bzw. Schwellenfachbreiten. Die

Einstellungen erfolgen durch eine Bedienperson oder automatisiert. [12] Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass insbesondere mittels eines dritten Bedienelements eine Position der gemeinsamen vertikalen Drehachse eingestellt wird. Auf diese Weise erfolgt eine flexible Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten. Zum Beispiel wird im Weichenbereich die gemeinsame vertikale Drehachse symmetrisch zwischen den äußersten Schienen des Stamm- und des Zweiggleises positioniert.

[13] Zur Automatisierung einzelner Verfahrensschritte oder des gesamten

Positionierungsvorgangs ist es von Vorteil, wenn vor einem Stopfvorgang eine Schwellenposition mittels einer Sensoreinrichtung erfasst wird und wenn der Steuerung daraus abgeleitete Einstellungsvorgaben bereitgestellt werden. Die damit erreichte Entlastung des Bedienpersonals bewirkt eine höhere Prozesssicherheit. Zudem ermöglicht die Automatisierung eine bessere Reproduzierbarkeit der Arbeitsergebnisse.

[14] In einer weiteren Ausprägung des Verfahrens werden in einem

Kalibriervorgang die Beistellantriebe bei angehobenen Stopfwerkzeugen aktiviert, um die zugeordneten Stopfwerkzeuge von Endlage zu Endlage zu bewegen und die dabei jeweils benötigte Zeitdauer zu erfassen. Bei einem hydraulischen Beistellantrieb ist der Beistellweg eine Funktion einer

Öffnungszeit eines Steuerventils. Dabei kann es infolge von

Temperaturschwankungen oder aus anderen Gründen zu Abweichungen kommen, deren Auswirkungen durch den Kalibriervorgang kompensiert werden.

[15] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines der

beschriebenen Verfahren umfasst mindestens zwei Stopfeinheiten mit jeweils gegenüberliegenden, auf einem absenkbaren Werkzeugträger gelagerten Stopfwerkzeugen, welche jeweils mit einem Bestellantrieb verbunden und mit einer Schwingung beaufschlagbar sind. Dabei sind den Beistellantrieben hydraulische Steuerventile zugeordnet, wobei diese mit einer gemeinsamen Steuerung angesteuert sind und wobei die Steuerung zur Vorgabe der unterschiedlichen Einstellwege eingerichtet ist. Auf diese Weise ist mit einem einfachen Aufbau ohne Drehvorrichtung eine Anpassung an schräg liegende Schwellen möglich. Durch die mit der Steuerung gekoppelten, hydraulischen Steuerventile werden die unterschiedlichen Einstellwege präzise eingestellt. Ein großer Vorteil besteht in der Einfachheit des Systems, das keine gesonderte Sensorik am Stopfaggregat benötigt.

[16] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist für den jeweiligen

Beistellantrieb der Beistellweg eine vorgegebene Funktion der Öffnungszeit des zugeordneten Steuerventils. In der Steuerung ist die jeweilige Funktion hinterlegt, sodass zum Einstellen einer gewünschten Endposition des jeweiligen Stopfwerkzeugs das zugeordnete Steuerventil für eine exakt vorgegebene Zeit geöffnet wird.

[17] Zudem ist es von Vorteil, wenn zumindest eine Stopfeinheit querverschiebbar gegenüber einem Maschinenrahmen angeordnet ist und wenn dieser

Stopfeinheit ein mit der Steuerung gekoppelter Weggeber zur Erfassung eines Querverschiebewegs zugeordnet ist. Die querverschiebbare

Stopfeinheit ermöglicht auf einfache Weise ein Unterstopfen eines

abzweigenden Schienenstrangs. Mittels des Weggebers erfolgt eine genau Rückmeldung der Position der Stopfeinheit an die Steuerung.

[18] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung sieht vor, dass

Bedienelemente zur Vorgabe eines Drehwinkels um die gemeinsame vertikale Drehachse und/oder zur Vorgabe einer einzustellenden

Öffnungsweite der jeweils gegenüberliegenden Stopfwerkzeuge und/oder zur Vorgabe einer Position der gemeinsamen vertikalen Drehachse angeordnet sind. Die Bedienelemente ermöglicht es einer Bedienperson, die Position des Stopfaggregats vor einem Absenkvorgang schnell und präzise an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen.

[19] Zudem ist es günstig, wenn die Steuerung eine Speichereinrichtung umfasst, in der für jeden Beistellantrieb Einstellwegewerte insbesondere in

Abhängigkeit eines Drehwinkels um die gemeinsame vertikale Drehachse abgespeichert sind. Die Einstellwegewerte sind dann unmittelbar verfügbar und müssen nicht laufend berechnet werden, sodass die Steuerung nur geringe Anforderungen hinsichtlich Rechenleistung und Datenverarbeitung erfüllen muss. Die Erfindung ist somit mit einfachen elektronischen

Komponenten umsetzbar.

[20] Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass eine Sensoreinrichtung zur

automatischen Erfassung einer Schwellenposition angeordnet ist und dass die Sensoreinrichtung zur Bereitstellung von Einstellungsvorgaben mit der Steuerung gekoppelt ist. Auf diese Weise sind einzelne Verfahrensschritte oder das gesamte Verfahren zur Positionierung des Stopfaggregats automatisiert durchführbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[21] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer

Darstellung:

Fig. 1 Gleisbaumaschine mit Stopfaggregat

Fig. 2 Vorderansicht eines Stopfaggregats

Fig. 3 Draufsicht eines Gleisabschnitts mit positionierten

Stopfwerkzeugen

Fig. 4 Draufsicht eines Gleisabschnitts mit schräg liegenden Schwellen und gedreht positionierten Stopfwerkzeugen

Fig. 5 Draufsicht eines Weichenabschnitts mit gedreht positionierten

Stopfwerkzeugen

Fig. 6 Draufsicht eines Weichenabschnitts mit gedreht positionierten

Stopfwerkzeugen und verschobener gemeinsamer Drehachse Fig. 7 Vorderansicht zweier Stopfeinheiten

Fig. 8 Seitenansicht einer Stopfeinheit

Fig. 9 Flydraulikschema eines Stopfaggregats

Beschreibung der Ausführungsformen

[22] Die in Fig. 1 dargestellte Gleisbaumaschine 1 ist als Stopfmaschine

ausgebildet und umfasst ein Stopfaggregat 2, ein Flebe-/Richtaggregat 3 sowie ein Messsystem 4. Das Stopfaggregat 2 ist an einem

Maschinenrahmen 5 befestigt und umfasst mehrere absenkbare

Stopfeinheiten 6. Der Maschinenrahmen 5 ist auf Fahrwerken 7 abgestützt auf einem Gleis 8 verfahrbar. Dabei hat die Erfindung den Vorteil, dass eine Streckenstopfmaschine ohne drehbare Aufhängung des Stopfaggregats 2 zum Stopfen von Weichen und Kreuzungen genutzt werden kann. [23] Fig. 2 zeigt das Stopfaggregat 2 mit vier Stopfeinheiten 6, die jeweils vier Stopfwerkzeuge 9 aufweisen. Die vier Stopfwerkzeuge 9 der jeweiligen Stopfeinheit 6 sind auf einem Werkzeugträger 10 absenkbar gelagert. Im vorliegenden Beispiel sind pro Stopfeinheit 6 zwei Stopfwerkzeug paare gegenüberliegend angeordnet und zueinander beistellbar. Während eines Stopfvorgangs umfassen die beiden Stopfwerkzeugpaare eine zu

unterstopfende Schwelle 11. Falls der Stopfbereich (z.B. im Bereich eines Weichenherzes) zu schmal ist, kann bei jedem Stopfwerkzeugpaar ein Stopfwerkzeug 9 seitlich hochgeschwenkt werden.

[24] Jedes Stopfwerkzeugpaar ist über einen Schwenkarm 12 mit einem

Beistellantrieb 13 und einem Schwingungsantrieb 14 gekoppelt. Die

Stopfeinheiten 6 sind konstruktiv so gestaltet, dass möglich große

Gesamtbeistellwege bo erreicht werden können. Zudem erlaubt eine große Gesamtöffnungsweite wo das problemlose Unterstopfen von

Doppelschwellen. Mit der vorliegenden Erfindung werden die großen

Gesamtbeistellwege bo und großen Gesamtöffnungsweite wo genutzt, um die Position der Stopfwerkzeuge 9 an eine schief liegende Schwelle 11

anzupassen. Für das Unterstopfen von Langschwellen in Weichen ist es vorteilhaft, wenn zumindest die äußeren Stopfeinheiten 6 in einer

Gleisquerrichtung 15 gegenüber dem Maschinenrahmen 5 verschiebbar ausgebildet sind.

[25] Dem Stopfaggregat 2 ist eine Steuerung 16 zugeordnet, welche mit einem ersten Bedienelement 17 und einem zweiten Bedienelement 18 gekoppelt ist. Die zwei Bedienelemente 17, 18 sind an einem Bedienpult in einem

Steuerstand 19 der Gleisbaumaschine 1 angeordnet. Beide Bedienelemente 17, 18 sind beispielsweise als Drehpotentiometer ausgebildet. Über das erste Bedienelement 17 wird durch eine Bedienperson eine Schwellenschräglage vorgegeben. Beispielsweise wird ein Drehwinkel a um eine vertikale

Drehachse 20 eingestellt. Die Schräglage der Schwelle 11 wird dabei durch direkten Sichtkontakt oder über eine Videokamera 21 erfasst. Mittels des zweiten Bedienelements 18 wird eine Öffnungsweite w der jeweils

gegenüberliegenden Stopfwerkzeuge 5 bzw. Stopfwerkzeug paare eingestellt. Mit dieser eingestellten Öffnungsweite w dringen die Stopfwerkzeuge 9 beim Absenken in ein Schotterbett 22 des Gleises 8 ein.

[26] Eine Positionierung des Stopfaggregats 2 ohne das erfindungsgemäße

Verfahren zeigt Fig. 3. Dargestellt ist eine Draufsicht eines geraden

Gleisabschnittes mit orthogonal zu Schienen 23 ausgerichteten Schwellen 11. Über einer der Schwellen 11 ist das Stopfaggregat 2 positioniert, wobei die Stopfwerkzeuge 9 in geschnittener Ansicht dargestellt sind. Beidseits jeder Schiene 23 befinden sich die Stopfwerkzeuge 9 in einer

Ausgangsposition für die Durchführung eines Stopfvorgangs. Dabei sind über dem selben Schwellenfach befindliche Stopfwerkzeuge 9 entlang einer parallel zur Schwelle 11 verlaufenden Referenzlinie 24 ausgerichteten.

[27] Angewendet wird die Erfindung bei schräg liegenden Schwellen 11 , wie in den Figuren 4 bis 6 dargestellt. Fig. 4 zeigt einen Gleisabschnitt in einer Draufsicht mit zwei Schienen 23 und schräg liegenden Schwellen 11. Bevor die Stopfeinheiten 6 in das Schotterbett 22 abgesenkt werden, erfolgt mittels der Beistellantriebe 13 eine Einstellung der Positionen der Stopfwerkzeuge 9. Konkret werden die Stopfwerkzeuge 9 um eine horizontale Schwenkachse 25 unterschiedlich verschwenkt. Dabei ist die Verschwenkung der näher an der vertikalen Drehachse 20 liegenden Stopfwerkzeuge 9 geringer als die Verschwenkung der äußeren Stopfwerkzeuge. Auf diese Weise bewegen sich die freien Enden der Stopfwerkzeuge 9 (Stopfpickelplatten) in einer Beistellrichtung 26 mit unterschiedlichen Einstellwegen si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄.

[28] Die Positionen der Stopfwerkzeugenden mit der Gesamtöffnungsweite wo sind in Fig. 4 punktiert dargestellt. Davon ausgehend werden die

Einstellwege S1 , s‘1, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄ mittels der Steuerung 16 in der Weise vorgegeben, dass die Stopfwerkzeugenden über dem jeweiligen Schwellenfach entlang einer gemeinsamen Referenzlinie 24 parallel zur Schwelle 11 ausgerichtet werden. Das mit durchgehenden Linien dargestellte Resultat dieses Einstellvorgangs gleicht einer Drehung der

Stopfwerkzeugenden mit dem Drehwinkel a um die gemeinsame vertikale Drehachse 20. [29] Bei Vorgabe des Drehwinkels a ergeben sich die einzelnen Einstellwege si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄ aus der Geometrie des Stopfaggregats 2.

Beispielsweise ist in der Steuerung 16 der Seitenabstand yi, y2, y3, y4 des jeweiligen Stopfwerkzeuges 9 bzw. Stopfwerkzeugpaares bezüglich der gemeinsamen vertikalen Drehachse 20 hinterlegt. Die Einstellwege s, s‘ ergeben sich dann mit folgenden Formeln:

s =— - - y - tan a und tan a

Dabei kann in der Steuerung 16 eine Tabelle mit Werten für den jeweiligen Einstellweg s, s‘ in Abhängigkeit des Drehwinkels a, des Seitenabstands y und der eingestellten Öffnungsweite w hinterlegt sein.

[30] Fig. 5 zeigt einen Abschnitt einer Weiche mit einem vom Hauptgleis 27

abzweigenden Schienenstrang 28. Vor dem Absenken der Stopfeinheiten 6 erfolgt wie im vorigen Beispiel eine Einstellung der Positionen der

Stopfwerkzeuge 9 mittels der Bestellantriebe 13. Durch die auf die

Stopfaggregat-Geometrie abgestimmte Vorgabe der Einstellwege si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄ gleicht dieser Vorgang einer Drehung der

Stopfwerkzeugenden um die gemeinsame vertikale Drehachse 20. Dabei ist zu beachten, dass die rechte äußere Stopfeinheit 6 zusätzlich über eine Querverschiebeeinrichtung um einen Verschiebeweg v₄ verschoben wird. Durchgeführt wird die Verschiebung durch Betätigung eines entsprechenden Verschiebeantriebs. Dabei wird der Verschiebeweg v₄ günstigerweise mittels eines Weggebers 29 erfasst und an die Steuerung 16 rückgemeldet. Über die beschriebenen geometrischen Zusammenhänge werden bei

vergrößertem Seitenabstand y_4v auch größere Einstellwege s₄, s‘₄

vorgegeben, um die Stopfwerkzeugenden entlang der jeweiligen

gemeinsamen Referenzlinie 24 auszurichten. Auch für die anderen

Stopfeinheiten 6 kann eine derartige Verschiebung vorgesehen sein.

[31] In Fig. 6 ist ein Weichenabschnitt mit einem vom Hauptgleis 27 links

abzweigenden Schienenstrang 28 dargestellt. Zur Vereinfachung der geometrischen Zusammenhänge wird mittels eines dritten Bedienelementes 30 die gemeinsame vertikale Drehachse 20 auf eine Symmetrieachse der äußeren Stopfeinheiten 1 verschoben. Dies hat den Vorteil, dass für jedes Stopfwerkzeugende ein minimierter Einstellweg si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄ vorgegeben wird, um die gewünschte Position zu erreichen.

[32] Fig. 7 zeigt zwei Stopfeinheiten 6, die beidseits einer Schiene 23 positioniert sind. Die jeweils der Schiene 23 abgewandten Stopfwerkzeuge 9 sind verschwenkbar ausgebildet. Diese können mittels eines jeweiligen

Schwenkantriebes 31 komplett in eine waagrechte Lage verschwenkt werden, wenn ein Stopfbereich zu schmal für zwei Stopfwerkzeuge 9 ist (z.B. im Bereich eines Weichenherzes). In einer anderen Variante werden die Stopfwerkzeuge 9 einer Stopfeinheit 6 lediglich gespreizt, um beim

Unterstopfen die Breitenwirkung zu erhöhen. Dabei werden sämtliche

Spreizwege ei, e2 der Stopfwerkzeuge 9 erfasst und an die Steuerung 11 rückgemeldet, um gegebenenfalls die vorgegeben Einstellwege si, s‘1, S2, s‘2, der Stopfwerkzeugenden auf Basis eines geänderten Seitenabstandes yi_e, y2e anzupassen.

[33] Vorteilhafterweise umfasst die Steuerung 11 eine Speichereinrichtung, in der alle Endlagen bzw. Geometriedaten des Stopfaggregates 2 hinterlegt sind. Mittels dieser Daten werden für einen gewünschten Drehwinkel a um die gemeinsame Drehachse 20 und für jede gewünschte Öffnungsweite w die erforderlichen Einstellwege si, s‘1, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄ der

Stopfwerkzeugenden vorgegeben. Auch die Verschiebungen und/oder Verschwenkungen der Stopfwerkzeuge 5 in Gleisquerrichtung 7 werden dabei berücksichtigt.

[34] In Fig. 8 ist eine Stopfeinheit 6 in Seitenansicht dargestellt. Strichpunktiert sind mehrere Beistellpositionen und Öffnungsweiten der Stopfwerkzeuge 9 eingezeichnet. Die mit durchgehenden Linien gezeichneten Stopfwerkzeuge 9 geben die eingestellte Öffnungsweite w für eine schräg liegende Schwelle 11 an. Angegeben sind zudem eine Gesamtöffnungsweite wo, eine

eingestellte Öffnungsweite w‘ für eine nicht schräg liegende Schwelle 6 und der Gesamtbeistellweg bo.

[35] Fig. 9 zeigt ein Hydraulikschema 32 des beschriebenen Stopfaggregates 2.

Jede der vier Stopfeinheiten 6 weist jeweils zwei als Hydraulikzylinder ausgebildete Beistellantriebe 13 auf. Jeder Beistellantrieb 13 wird separat über Steuerventile 33 (z.B. Magnetventile) angesteuert. Dabei erfolgt eine zeitabhängige Ventilansteuerung zur Erreichung der erforderlichen

Einstellwege si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄. Günstigerweise umfasst die Steuerung 11 eine allgemeine Maschinensteuerung 34 (die bei bestehenden Maschinen 1 bereits vorhanden ist) und eine Zusatzsteuerung 35 für die Einstellbewegungen. Beide Steuerungseinheiten 34, 35 sind mit den

Weggebern 29 für die Erfassung eines Querverschiebewegs v bzw. eines Spreizwegs e gekoppelt. Mittels Bedienelemente 17, 18, 30 werden

Vorgabewerte für den Drehwinkel a, die einzustellende Öffnungsweite w und die Lage der gemeinsamen vertikalen Drehachse 20 an die Zusatzsteuerung 35 übermittelt.

[36] Für eine Kalibrierung des Systems sind an Hydraulikleitungen 36 des

jeweiligen Beistellantriebes 13 Druckmessumformer 37 angeordnet. Die Druckmessumformer 37 erkennen die jeweiligen Endlagen der

Hydraulikzylinder. Bei einem Kalibriervorgang wird bei angehobenen Stopfaggregat 2 komplett beigestellt und ermittelt, nach welcher Zeit die Endlage des jeweiligen Hydraulikzylinders erreicht wird. Hierbei spielen verschiedene Faktoren wie Öltemperatur, Ölviskosität und

Umgebungstemperatur eine Rolle. Die so ermittelten Zusammenhänge zwischen den Ansteuerungszeiten und Beistellwegen wird genutzt, um die Steuerung für jeden Beistellantrieb 13 separat zu kalibrieren.

[37] In der Steuerung 11 bzw. der Speichereinrichtung können anstelle der

Einstellwege S1 , s‘1, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄ oder zusätzlich entsprechende Ansteuerungszeiten für die Steuerventile 33 der jeweiligen Beistellantriebe 13 hinterlegt sein. Durch ein entsprechendes Ansteuern der Steuerventile 33 erfolgt vor dem eigentlichen Stopfvorgang der Einstellvorgang der

Stopfwerkzeuge 9 in Beistellrichtung 26, sodass sich die

Stopfwerkzeugenden entlang der parallelen Referenzlinien 24 ausrichten.

[38] Die Steuerung 11 ist beispielsweise als einfacher, eventuell schon in der Gleisbaumaschine 1 vorhandener Industriecomputer ausgebildet.

Vorhandene Maschinensteuerungen 34 können mit entsprechender Hard- bzw. Software adaptiert werden. Auch virtuelle Bedienelemente 17, 18, 30 auf einem Monitor oder Touchpad können zum Einstellen des

Stopfaggregats 2 genutzt werden. [39] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Ausführungen mit einer automatischen Erfassung einer Schwellenlage. Dabei umfasst die

Gleisbaumaschine 1 eine Sensoreinrichtung 38, die eine Position bzw.

Schräglage einer Schwelle 11 erfasst. Diese Sensoreinrichtung 38 ist beispielsweise an der Fortseite der Gleisbaumaschine 1 angeordnet und umfasst einen Laserscanner, eine Auswerteeinrichtung und einen

Wegmesser. Über den bekannten Abstand zwischen Sensoreinrichtung 38 und Stopfaggregat 2 wird der Steuerung 11 immer die Position der aktuell unter dem Stopfaggregat 2 befindlichen Schwelle 11 gemeldet. Auf Basis der erfassten Daten erfolgt dann eine automatisierte Einstellung der Positionen der einzelnen Stopfwerkzeuge 9 bzw. Stopfwerkzeugpaare, bevor der eigentliche Stopfvorgang durchgeführt wird.

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zum Unterstopfen von Schwellen (1 1 ) eines Gleises (8) mittels eines Stopfaggregats (2), das mindestens zwei Stopfeinheiten (6) mit jeweils

gegenüberliegenden, auf einem absenkbaren Werkzeugträger (10) gelagerte

Stopfwerkzeuge (9) umfasst, die bei einem Stopfvorgang mit einer Schwingung beaufschlagt in ein Schotterbett (22) abgesenkt und über Beistellantriebe (13) zueinander beigestellt werden, dadu rch geken nzeich net, dass für ein

Unterstopfen einer schräg liegenden Schwelle (1 1 ) die Stopfwerkzeuge (9) bzw. Stopfwerkzeug paare in einer angehobenen Position über eine Steuerung (16) mittels der Beistellantriebe (13) in der Weise mit unterschiedlichen Einstellwegen (si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄) in Bestellrichtung (26) bewegt werden, dass die freien Enden der Stopfwerkzeuge (9) bzw. Stopfwerkzeugpaare annähernd um eine gemeinsame vertikale Drehachse (20) rotieren, um sich der Schräglage der Schwelle (1 1 ) anzupassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadu rch geken nzeichnet, dass die unterschiedlichen Einstellwege (si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄) über in der Steuerung (16) hinterlegte Stopfaggregat-Geometriedaten aufeinander abgestimmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadu rch geken nzeichnet, dass die unterschiedlichen Einstellwege (si, s‘1, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄) in Abhängigkeit eines insbesondere mittels eines ersten Bedienelements (17) vorgebbaren Drehwinkels (a) um die gemeinsame vertikale Drehachse (20) vorgegeben werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadu rch geken nzeichnet, dass zumindest eine Stopfeinheit (6) über einen Querverschiebeantrieb in einer Gleisquerrichtung (15) um einen Querverschiebeweg (v₄) verschoben wird und dass der Querverschiebeweg (v₄) insbesondere über einen Weggeber (29) erfasst wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadu rch geken nzeichnet, dass die unterschiedlichen Einstellwege (s₄, s‘₄) in Abhängigkeit des Querverschiebewegs (v₄) vorgegeben werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere mittels eines zweiten Bedienelements (18) eine einzustellende Öffnungsweite (w) der jeweils gegenüberliegenden Stopfwerkzeuge (9) bzw.

Stopfwerkzeug paare vorgegeben wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere mittels eines dritten Bedienelements (30) eine Position der gemeinsamen vertikalen Drehachse (20) eingestellt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Stopfvorgang eine Schwellenposition mittels einer Sensoreinrichtung (38) erfasst wird und dass der Steuerung (16) daraus abgeleitete

Einstellungsvorgaben bereitgestellt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kalibriervorgang die Beistellantriebe (13) bei angehobenen

Stopfwerkzeugen (9) aktiviert werden, um die zugeordneten Stopfwerkzeuge (9) von Endlage zu Endlage zu bewegen und die dabei jeweils benötigte Zeitdauer zu erfassen.

10. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend mindestens zwei Stopfeinheiten (6) mit jeweils

gegenüberliegenden, auf einem absenkbaren Werkzeugträger (10) gelagerten Stopfwerkzeugen (9) bzw. Stopfwerkzeugpaaren, welche jeweils mit einem

Beistellantrieb (13) verbunden und mit einer Schwingung beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass den Beistellantrieben (13) hydraulische Steuerventile (33) zugeordnet und mit einer gemeinsamen Steuerung (16) angesteuert sind und dass die Steuerung (16) zur Vorgabe der unterschiedlichen Einstellwege (si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄) eingerichtet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für den jeweiligen Beistellantrieb (13) der Beistellweg eine vorgegebene Funktion der Öffnungszeit des zugeordneten Steuerventils (33) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stopfeinheit (6) querverschiebbar gegenüber einem

Maschinenrahmen (5) angeordnet ist und dass dieser Stopfeinheit (6) ein mit der Steuerung (16) gekoppelter Weggeber (29) zur Erfassung eines

Querverschiebewegs (v₄) zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch

gekennzeichnet, dass Bedienelemente (17, 18, 30) zur Vorgabe eines

Drehwinkels (a) um die gemeinsame vertikale Drehachse (20) und/oder zur Vorgabe einer einzustellenden Öffnungsweite (w) der jeweils gegenüberliegenden

Stopfwerkzeuge (5) und/oder zur Vorgabe einer Position der gemeinsamen vertikalen Drehachse (20) angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch

gekennzeichnet, dass die Steuerung (16) eine Speichereinrichtung umfasst, in der für jeden Beistellantrieb (13) Einstellwegewerte (si, s‘i, S2, s‘2, S3, s‘3, s₄, s‘₄) insbesondere in Abhängigkeit eines Drehwinkels (a) um die gemeinsame vertikale Drehachse (20) abgespeichert sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (38) zur automatischen Erfassung einer Schwellenposition angeordnet ist und dass die Sensoreinrichtung (38) zur Bereitstellung von Einstellungsvorgaben mit der Steuerung (16) gekoppelt ist.