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Gleisstopfmaschine
Die Erfindung betrifft eine Gleisstopfmaschine mit paarweise auf einen : höhenverstellbaren Träger angeordneten, vorzugsweise vibrierenden, Stopfwerkzeugen, die dazu bestimmt sind, mit ihren unteren Enden indasSchotterbettbeidseits einer Schwelle einzutauchen und denSchotter unterhalb dieser Schwelle zu verdichten, wobei sie zwecks gegenseitiger Verstellung im Sinne des Öffnens und Schliessens, vorzugsweise in ihrer Längsmitte, mit einem in Schienenlängsrichtung verschieblichen Organ gelenkig verbunden sind.
Bei den vorbekannten Maschinen dieser Art waren in der Bewegungsbahn des in Schienenlängsrichtung beweglichen, mit den Werkzeugen gelenkig verbundenen Organes ortsfeste Anschläge angeordnet, welche die Öffnungs- bzw. Schliessweite der Werkzeuge begrenzten. Bei Erreichen dieser Anschläge wurde der Antrieb fie- die Verstellung der Werkzeuge insofern selbsttätig unwirksam, als eine bei Überdruck ansprechende Sicherheitseinrichtung im Antrieb vorgesehen war, sei es nun, dass bei mechanischer Verstellung der Werkzeuge, z. B. mittels drehbarer Schraubspindel und Wandermutter, eine Rutschkupplung od. dgl. im Antrieb angeordnet war, oder sei es, dass bei hydraulischem Antrieb der Werkzeuge Sicherheitsventile in den Zuleitungen vorgesehen waren, die bei Erreichen eines bestimmten Überdruckes wirksam wurden.
Wie schon erwähnt, waren alle diese Anschläge in der Bewegungsbahn des Verstellorganes bei den vorbekannten Maschinen ortsfest. Die kontinuierliche Stopfung eines mit Schwellen verschiedener Breite (Einfachschwellen bzw. Doppelschwellen) ausgestatteten Geleises war deshalb mit den vorbekannten Maschinen nicht ohneweiteres möglich bzw. sehr erschwert und zeitraubend.
Des weiteren ist bereits eine Gleisstopfmaschine bekannt, bei welcher die Öffnungsweite der Werkzeuge begrenzende Anschläge vorgesehen sind, wobei durch Verstellung dieser Anschläge verschiedene Öffnungsweite für die Werkzeuge von Hand aus einstellbar sind. Bei dieser bekannten Konstruktion sind jedoch die verstellbaren Anschläge dem längsverschieblichen Organ nicht unmittelbar zugeordnet, sondern die Bewegung des längsverschieblichen Organes wird den Anschlägen erst über Zwischenglieder vermittelt.
Durch die erfindungsgemässe Verwendung von dem längsverschieblichen Organ unmittelbar zugeordneten Anschlägen wird gegenüber der vorbekannten Bauart eine im Aufbau wesentlich einfachere und exakter arbeitende Verstelleinrichtung geschaffen,
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ten Typs derart auszubilden, dass ohne zeitraubende Umstellungen im Betrieb Schwellen verschiedener Breite unmittelbar nacheinander gestopft werden können, u. zw. sollen insbesondere die unter den Schie-
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tung einer Pause behandelt werden können.
Erfindungsgemäss ist zur Erreichung dieses Zieles vorgesehen, dass die Entfernung der dem längsverschieblichenOrgan unmittelbar zugeordneten, die Öffnungsweite der Werkzeuge begrenzenden Anschläge verstellbar ist, um diese Öffnungsweite verschiedenen Breiten der zu unterstopfenden Schwellen anpassen zu können, wobei in an sich bekannter Weise der Antriebsmechanismus für die Verstellbewegung beiErreichen der Anschläge selbsttätig ausser Wirkung gesetzt wird.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche konstruktive Lösungen möglich. Nach einer bevorzugten Ausführung sind an der Maschine in bskannterWeise zurVerstellung derStopfwerkzeuge ortsfest amStopf- werkzeugträger gelagerte Kolbenstangen vorgesehen, an deren Kolben in Schienenlängsrichtung verschiebliche, mit den Stopfwerkzeugen über ein Gelenk verbundene, von einem Druckmittel beeinflussbare Zy- linder gleiten. Erfindungsgemäss sind nun an den Kolbenstangen sowohl bewegliche als auch feste Anschläge vorgesehen, wobei die beweglichen Anschläge eine geringere, die festen Anschläge eine grössere Öff-
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nungsweite der verschieblichen Zylinder bzw. Werkzeugpaare begrenzen.
Ein weiteres sehr wesentliches Erfindungsmerkmal ist ferner darin zu erblicken, dass durch Verstellen der obenerwähnten, die Öffnungsweite begrenzenden beweglichen Anschläge zwangsläufig und selbsttätig
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menge verdichten müssen als unter normalbreite Schwellen. Selbstverständlich kann also eine wirklich gleichmässige Verdichtung unter allen Schwellen nur dann erreicht werden, wenn die Stopfwerkzeuge bei den breiten Stossschwellen einen stärkeren Pressdruck ausüben als sonst.
Auf Grund der letzterwähnten erfindungsgemässen Massnahme bleibt nun die Aufgabe, die Grösse des Pressdruckes zu ändern bzw. richtig zu bemessen, nicht mehr dem Bedienungsmann der Maschine von Fall zu Fall anheimgestellt, sondern es ändert sich der von den Werkzeugen ausübbare maximale Pressdruck selbsttätig mit derÄnderung deröffnungsweite. Zu dieser Änderung der Öffnungsw ; ite ist der Bedienungsmann naturgemäss ohnehin gezwungen und dies verursacht auch keinerlei Zeitverlust ; nach der Erfindung wird nun dieser Arbeitsschritt zwangsläufig mit der Regelung des Pressdruckes für das Schliessen der Stopfwerkzeuge verknüpft.
Grundsätzlich ist das letzterwähnte wesentliche Erfindungsmerkmal bei allen Maschinen anwendbar,
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einer Weise begrenzbarstelleinrichtung für die Werkzeuge.
Insbesondere ist aber diese Massnahme mit Vorteil bei denjenigen Maschinen anzuwenden, deren Werkzeugpaare mittels einer aus Kolben und Zylindern bestehenden Einrichtung durch ein Druckmittel, z. B. hydraulisch, geschlossen werden und bei welchen zwecks Begrenzung des beim Schliessen der Werk-
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ter oder bei Anschlagen an die Anschläge in der Bewegungsbahn des Verstellorganes. Bei einer solchen Maschine können nach weiteren Erfindungsmerkmalen diese Überdruckventile zwangsläufig gemeinsam mit der zum Verstellen der Öffnungsweite der Werkzeuge dienenden Einrichtung betätigbar sein, derart, dass eine Vergrösserung der Öffnungsweite zugleich eine Erhöhung des beim Schliessen wirksam werdenden maximalen Pressdruckes zur Folge häL.
Weitere Merkmale der Erfindung, betreffend die konstruktive Verwirklichung der Erfindungsmerkmale,
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nachfolgend anHand der Zeichnungenschaulichen sollen, ohne jedoch den Umfang der Erfindung auf die dargestellte Variante zu beschränken.
Die Fig. l zeigt den schematischen Aufriss einer ganzen fahrbaren Gleisstopfmaschine mit einem Schnitt durch die Verstelleinrichtung für die Stopfwerkzeuge, Fig. 2 stellt das Schema der Steuerung erfindungsgemässer Einrichtungen dar.
In der Fig. 1 ist eine fahrbare Gleisstopfmaschine desjenigen Typs dargestellt, bei der an zwei Säulen eines Fahrgestellrahmens 1 ein höhenverstellbarer Stopfwerkzeugträger 2 gleitet, dessen paarweise angeordnete Stopfwerkzeuge 3 mit ihren oberen Enden an Stopfarmhaltem 4 angelenkt sind, welche ihrerseits von einer Exzenterwelle 5 in Vibration versetzt werden. Als Verstelleinrichtung sind Kolben 6 vorgesehen,
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gleiten, welch letztere beiderends geschlossen sind und mit ihren geschlossenen Enden verschiebbar an der Kolbenstange 7 geführt sind ; die Stopfwerkzeuge 3 sind zwecks Verstellung etwa in ihrer Längsmitte über einGelenk 9 mit diesen Zylindern verbunden.
In Längsmitte der Maschine sind die axial gegenüberliegenden Kolbenstangen 7 für jedes Werkzeugpaar in einen gemeinsamen Block 10 lösbar gelagert.
Zu den vom Kolben 6 in dem Zylinder 8 gebildeten beiden Kammern 8', 8"führen Druckmittellei- tungen 11, 11' ; bei Zufuhr von Druckmittel, z. B. Drucköl, über die mittige Leitung 11 verschieben sich die beiden da : gestellten Zylinder 8 samt den Werkzeugen 3 unter Wirkung des in den Kammern 8" wirk- samen Überdruckes nach innen, also im Sinne des Schliessens. Zum Zweck des Öffnens kann umgekehrt den äusseren Zylinderkammern 8'ein Druckmittel, z. B. Druckluft, über die Leitungen 11'- zugeführt werden.
In Fig. 1 sind ferner feste Anschläge 12 am ortsfest gelagerten Ende der Kolbenstange aussenseitig ersichtlich, sowie auch bewegliche Anschläge 13, welch letztere den festen Anschlägen 12 unmittelbar benachbart sind, so dass sie sich, wenn sie auf der Kolbenstange 7 aufliegen und der Zylinder 8 einen solchen beweglichen Anschlag nach aussen drückt, gegen den festen Anschlag 12 seitlich abstützen können.
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Die beweglichen Anschläge 13 besitzen die Breite s. Werden also diese Anschläge 13 von der Kolbenstange 7 abgehoben und geben sie auf diese Art den Zylindern 8 den Weg nach aussen frei, vergrössert sich die Öffnungsweite der Welkzeuge um das Mass 2s. Der Abstand der festen Anschläge 12 wird so gewählt, dass der Abstand der völlig geöffneten Werkzeuge 3 bei Anschlagen der Zylinder 8 an diesen festen Anschlägen für die Stopfung von Doppelschwellen 40 ausreicht, wogegen der Öffnungsabstand bei Wirksamwerden der beweglichen Anschläge 13 für die Stcpfung von Normalschwellen 39 bemessen ist.
Wie die Fig. 2 deutlicher erkennen lässt, bestehen die die Öffnungsweite begrenzenden beweglichen Anschläge 13 aus um eine Achse 16 klappbar gelagerten Armen, z. B. in Form eines Winkelhebels 14, 15, welche willkürlich in die durch die Kolbenstange 7 bestimmte Bewegungsbahn der verschieblichen Zy- ) linder 8 verstellt werden können. Zur Verstellung der die geringere Öffnungsweite begrenzenden beweglichen Anschläge 13 ist jeweils ein von einem Druckmittel beeinflussbarer, in einem Zylinder 19 gleitender und unter Wirkung einer Rückholfeder 20 stehender Kolben 18 vorgesehen, welcher über ein Gestänge 17 mit dem klappbaren Winkelhebel 14, 15 verbunden ist und solcherart den Anschlag 13 betätigt. Die Zufuhr von Druckmittel zu diesem Zylinder 19 erfolgt über die Leitungen 21,22.
Für die Entlüftung des Zylinderhohlraumes, in dem die Rückholfeder 20 angeordnet ist, weist der Zylinder 19 eine Bohrung 19'auf.
InFig. 2 ist ferner (im unteren Teil) ein in der zum Zylinder 8 der Verstelleinrichtung führendenzuleitung 11 angeordnetes Überdruckventil 24 dargestellt, welches den beim Schliessen der Werkzeuge 3 maximal ausübbaren Pressdruck begrenzt. Dieser maximale Pressdruck wird immer dann erreicht werden, wenn entweder der von den Werkzeugen erfasste Bettungsschotter so ausreichend verdichtet ist, dass er den Werkzeugen ausreichenden Widerstand entgegensetzt, oder wenn die Werkzeuge bzw. die mit ihnen verbundenen Zylinder an Anschlägen festlegen, die für die Schliessbewegung vorgesehen sind.
Wie Fig. 2 zeigt, enthalten die Überdruckventile 24 eine die Grösse des Maximaldruckes bestimmende Feder, deren eines Ende auf das Abschlussorgan des Ventiles - in vorliegendem Fall eine Kugel 25drückt, wogegen das andere Ende gegen einen verschiebbaren in einem Zylinder 31 gleitenden Kolben 26 abgestützt ist, dessen veränderbare Stellung jeweils die Grösse des Druckes der Feder 27 auf das Abschlussorgan 25 bestimmt und regelt. Der Hohlraum des Zylinders 31, der sich bei der durch das Druckmittel bewirkten Bewegung des Kolbens 26 verkleinert, wird durch die Bohrung 31'entlüftet.
Am Ventil ist ferner eine Einstellschraube 28 vorgesehen, mittels welcher der Druck der Feder 27 und damit auch die Grösse des Druckes, bei der das Ventil 24 anspricht, eingestellt werden kann, nämlich dann, wenn der Kolben 26 nicht unter Wirkung des über die Leitung 23 zuzuführenden Druckmittels steht, also bei Stopfung von normalbreiten Schwellen 39.
Der Weg des vom Druckmittel beeinflussten Kolbens 26 im Zylinder 31 ist durch einen Anschlag 32 begrenzt, so dass auch bei gefülltem Hubraum der auf die Ventilfeder 27 wirkende Druck eine bestimmte Grösse niemals überschreiten kann.
Um nun die gewünschte und beabsichtigte Wirkung der ganzen Einrichtung zu gewährleisten, werden derjenige Zylinder 19, der den zum Verstellen der Anschläge 13 dienenden Kolben 18 enthält, und derjenige Zylinder 31, der den zum Regeln des Überdruckventiles 24 dienenden Kolben 26 aufnimmt, von derselben Druckmittelleitung 22 beaufschlagt, derart, dass die Zufuhr von Druckmittel über diese Leitung 22 nicht nur ein Verstellen der Anschläge 13 zwecks Erzielung grösserer Öffnungsweite, sondern gleichzeitig auch einen erhöhten Druck der Feder 27 im Überdruckventil 24 und damit einer Erhöhung des maximal mit den Werkzeugen 3 erreichbaren Pressdruckes zur Folge hat. Das ganze Überdruckventil 24 ist über die Zweigleitung 30 an die Druckmittelleitung 11 angeschlossen und leitet bei auftretendem Überdruck das überschüssige Druckmittel über die Leitung 29 ab, z.
B. in einen Vorratsbehälter.
Die Steuerung der Zufuhr des Druckmittels zur Druckmittelleitung 22 erfolgt mittels eines als Drei-
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und 36 vorgesehen. In der einen Stellung II gibt das Steuerorgan 33 dem von einem Druckerzeuger über eine Leitung 38 gelieferten Druckmittel den Weg über Leitungen 22,21 bzw. 22,23 in die Hubräume der beiden Zylinder 19 bzw. 31 frei, so dass eine Verschiebung der beiden Kolben 18 bzw. 26 nach II und eine Verstellung der beweglichen Anschläge 13 nach Il sowie eine Zusammenpressung der Feder 27 erfolgt, wogegen in der andern Stellung I des Steuerorganes 33 des aus den Zylindern 19 bzw. 31 unter Wirkung der auf die Kolben 18 bzw. 26 drückenden Federn 20 bzw. 27 verdrängte Druckmittel über eine Leitung 37 entweichen kann.
Die Wirkungsweise der Maschine ist nun wie folgt :
Die Maschine hat beispielsweise soeben eine Normalschwelle 39 fertig unterstopft, die Werkzeugpaare 3 sind geschlossen und das Fahrgestell 1 fährt nun mit gehobenem Werkzeugträger 2 über eine benachbarte breite Stossschwelle 40, für welche eine grössere Öffnungsweite der Werkzeuge erforderlich ist.
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Der Bedienungsmann bringt nun den Hebel 34 aus der Stellung I in die Stellung II, so dass die von einem (nicht dargestellten) Kompressor gelieferte Druckluft oder sonst ein Druckmittel über die Leitung 38, den Kanal 35 des Kükens 33 der Leitung 22 zuströmt. Von der Leitung 22 wird über die Leitung 21 der Zylinder 19 und über die Leitung 23 der Zylinder 31 des Ventiles 24 beaufschlagt.
Der Kolben 18 des erstgenannten Zylinders 19 bewegt sich somit unter Druck auf die Feder 20 (in der Zeichnung) nach rechts und verschwenkt über das Gestänge 17 den aus den Armen 14 und 15 bestehenden, im Gelenk 16 gelagerten Winkelhebel, an dessen einem Ende der Anschlag 13 vorgesehen ist. Dieser Anschlag 13, der vorher auf der Kolbenstange 7 geruht und den Weg des beweglichen Zylinders 8 nach aussen gesperrt hat, wird nun abgehoben und gibt nun dem Zylinder 8 den Weg bis zum festen Anschlag 12 am Ende der Kolbenstange 7 frei (Fig. 1), so dass die Öffnungsweite der Werkzeuge 3 beiderseits um den Weg s, insgesamt also um den Weg 2s vergrössert wird.
Gleichzeitig mit diesem Vorgang setzt das von der Leitung 22 über die Leitung 23 dem Zylinder 31 zuströmende Druckmittel auch den Kolben 26 in Bewegung, u. zw. so weit, bis er den Anschlag 32 im Zylinder 31 erreicht. Der Kolben 26 setzt nun die Ventilfeder 27 unter starken Druck, so dass sie mit erhöhter Kraft auf das Abschlussorgan 25 einwirkt, welches die Überdruckleitung 29 gegen die von der Zuleitung 11 abzweigende Leitung 30 abschliesst.
Der Bedienungsmann der Maschine öffnet nun die Werkzeugpaare 3 durch Zufuhr von Druckmittel in die auswärts gelegenen Kammern 8'der Zylinder 8 über die Leitungen 11', so lange bis die Zylinder 8
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Werkzeugpaaren ab, bis die unteren Enden der Werkzeuge 3 beidseits der Stossschwelle 40 in das Schotterbett 41 eintauchen. Nun wird den inwärtigen Kammern 8"der Zylinder 8 Druckmittel. zugeführt, so dass ein Verstellen der Werkzeuge 3 zueinander, also ein Schliessen, erfolgt und der zwischen den Werkzeugenden unter der Schwelle 40 befindliche Schotter unter gleichzeitiger Vibration verdichtet wird.
Die Bewegung der Zylinder 8 zueinander setzt sich so lange fort, bis entweder der Schotter 41 ausreichend fest verdichtet ist und den Werkzeugende starken Widerstand leistet oder bis die Zylinder 8 an innenseitigen, ebenfalls verstellbaren Anschlägen, die der Deutlichkeit halber in den Zeichnungen nicht dargestellt wurden, anschlagen. SQbald die Werkzeuge 3 zu grossen Widerstand finden, wird das Überdruckventil 24 wirksam, u. zw. in der Stellung II erst bei einem höheren Druck als in der Stellung I, weil die Feder 27 in ersterem Fall unter verstärktem Druck durch den Kolben 26 steht. Bei Ansprechen des Überdruckventiles 24 fliesst das von einer Pumpe in der Leitung 11 zu den Zylindern 8 geförderte Druck-
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tung 29 in den Druckmittelvorratsbehälter zurück.
Sobald der Bedienungsmann erkannt hat, dass die Stopfung bzw. die Bewegung der Werkzeuge beendet ist, kann er den Werkzeugträger anheben. Ist die nächste zu stopfende Schwelle wieder schmäler (Normalschwelle), wird der Hebel 34, der das Küken 33 verdreht, wieder in die Stellung I gebracht, so dass die Leitung 22 mit der Ableitung 37 in Verbindung gebracht wird, die drucklos bleibt. Unter Wirkung der Federn 20 bzw. 27 wird durch die Kolben 18 bzw. 26 das noch in den Zylindern 19 bzw. 31 befindliche Druckmittel verdrängt, die Kolben gelangen in die Stellung I und die Anschläge 13 senken sich auf die Kolbenstange 7 der Verstelleinrichtung für die Werkzeuge. Die Öffnungsweite der Zylinder 8 bzw. der Werkzeuge 3 ist dadurch um das Mass 2s vermindert.
Gleichzeitig vermindert sich auch der vom Kolben 26 im Überdruckventi124 auf die Feder 27 ausgeübte Druck und das Ventil spricht schon bei geringerem Maximaldruck an als vorher. Dieser geringere Druck, wie er für die Stopfung einer normalbreite Schwelle benötigt wird, kann seiner Grösse nach noch durch die Stellschraube 28 geregelt werden. Mit der Stopfung der nächsten Schwelle kann nach Öffnen der Werkzeugpaare - wie oben schon beschrieben-die Stopfarbeit kontinuierlich fortgesetzt werden.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Ausführungsvarianten denkbar, die vorstehend nicht im einzelnen beschrieben worden sind, grundsätzlich jedoch die der Erfindung zu Grunde liegende Lösungsidee zum Inhalt haben.
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