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Steuereinrichtung für fahrbare Gleisstopfmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für fahrbare Gleisstopfmaschinen zur Verstellung des Werkzeugträgers und zur Freigabe des Vorschubes der Maschine von Schwelle zu Schwelle.
Gleisstopfmaschinen mit hoher Stopfleistung sind als selbstfahrende Fahrzeuge ausgebildet und besitzen eine gewisse Anzahl von Arbeitsorganen in Form von beweglichen Haltern, die in der Höhe verstellbar sind und die Werkzeughalter tragen, die oft paarweise gegenüberstehen und die beidseits der Schwellen gebracht werden, die zu stopfen sind. Das Fahrzeug wird schrittweise von einer Schwelle zur andern gebracht. Ein Arbeitszyklus umfasst demnach das Senken der Werkzeuge, den Stopfvorgang, bei dem die Werkzeuge einander genähert und fallweise in Vibration versetzt werden, das Heben und Voneinanderentfernen der Werkzeuge undschliesslich die Weiterbewegung (Vorschub) der Maschine zur nächsten Schwelle.
Diese Arbeitsgänge folgen einander in einem gewissen Rhythmus und werden mehr oder weniger automatisch ausgeführt.
Die Erfindung befasst sich mit einer solchen Maschine und insbesondere mit der Freigabe des Vorschubes.
Es gibt Einrichtungen, die den Vorschub nach jedem Stopfvorgang freigeben, so dass der Zyklus jeweils nur einen solchen Vorgang aufweist. Dies bedeutet zumeist einen erheblichen Nachteil, z. B. dann, wenn die Schottermenge unter der Schwelle nicht ausreicht, um in einem Stopfgang eine ausreichende Stopfung zu erzielen und auch dann, wenn man aufeinanderfolgend in verschiedenen Tiefen stopfen will.
Bei bekannten Stopfmaschinen kann der Arbeiter mit einem Hilfsorgan die Freigabe des Vorschubes unterbinden, was aber, wenn das Organ nicht wieder betätigt wird, die Stellung der Maschine unbestimmt macht. Wünscht man eine zweifache Stopfung in jedem Zyklus, so sind verwickelte Manipulationen erforderlich, welche die Führung der Maschine erschweren und die Arbeit ungleichmässig machen und eine besondere Aufmerksamkeit des Arbeiters erfordern.
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von den einzelnen Schwellen oder mit diesen verbundenen Teilen beeinflussbares, an der Maschine angeordnetes Organ selbsttätig gesteuert wird, das sowohl auf eine Bremse als auch auf eine Kupplung des Fahrwerkes der Maschine einwirkt, welch letztere zwischen Fahrwerksantrieb und den Antriebsrädern angeordnet ist.
Das von den Schwellen oder von damit verbundenen Teilen beeinflussbare Organ bringt verschiedene Nachteile mit sich, da es auch von zufällig vorhandenen Objekten wie etwa Steinen, verlorenen Metallstücken u. dgl. beeinflusst werden kann. Dadurch kann es vorkommen, dass die Maschine an einem vollständig falschen Ort angehalten wird.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Nachteile dieser bekannten Stopfmaschinen bzw. Steuereinrichtungen zu beheben. Sie geht dabei davon aus, die Steuerung des Werkzeugträgers und der Vorschubeinrichtung derart zu kombinieren, dass über geeignete Einstellmittel eine Vorwahl getroffen werden kann, durch welche je nach den Arbeitsbedingungen automatisch eine optimale Wirkung der Werkzeuge erzielt wird.
Zwar ist es auch bei den bisher bekannten Gleisstopfmaschinen möglich, den Werkzeugträger mehr-
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fach an der gleichen Stelle aufzusetzen, ehe ein Weitertransport der Maschine um einen Schwellenabstand bewirkt. wird, jedoch erfordert dies jeweils eine besondere Handbetätigung, was ausserordentlich umständlich und die Ursache häufiger Fehlerquellen ist. Durch die Erfindung werden alle Stopfvorgänge automatisiert, wu von erheblicher praktischer Bedeutung ist.
Zur Lösung dieses Problems sieht nun die Erfindung eine Steuereinrichtung vor, bei welcher diese Handbetätigung wegfällt und die Anzahl der Hübe zum Stopfen jeweils einer Schwelle an einem Vorwähler einstellbar ist.
Das Hauptkennzeichen der erfindungsgemässen Steuereinrichtung besteht zu diesem Zweck in einem in Abhängigkeit von der Hubauslösung des Werkzeugträgers betätigten, durch einen Vorwähler einstellbaren Schaltwerk, welches nach der durch die Vorwahl bestimmten Anzahl von Schaltschritten (Hübe des Werkzeugträgers) eine Freigabe der Einrichtung für den Vorschub der Maschine bewirkt.
Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausbildungsformen erfindungsgemässer Gleisstopfmaschinen.
Die Fig. 1 und 2 sind schematische Darstellungen.
In der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 umfasst die Gleisstopfmaschine ein mit einem nicht gezeichneten Fahrzeug fest verbundenes Chassis, von dem ein Teil mit 1 bezeichnet ist. An diesem ist ein in der Höhe gleitbar ueweglicher Halter 2 angebracht, der ein Paar Werkzeuge 3 trägt und an der Stange 4 eines Kolbens 5 befestigt ist. Der Kolben 5 befindet sich in einem Zylinder 6, der am festen Chassis sitzt und am oberen Ende eine Öffnung 7 aufweist, welche die obere Zylinderseite 8 dauernd mit der Aussenluft verbindet. Ein pneumatischer Antrieb, der nur so weit dargestellt ist, als es für das Verständnis der Erfindung notwendig ist, umfasst eine nicht gezeichnete Erzeugungsanlage für Pressluft, die einen Behälter 9 speist und ist an ein Rohr 10 und einen Verteiler 11, der handbetätigt ist, angeschlossen. Von dort führt ein Rohr 12 zur unteren Kammer 13 des Zylinders 6.
Vom Verteiler 11 führt ein weiteres Rohr 14 zur Kammer 15 eines Servomotors 16, dessen Funktion später erläutert wird. Der Behälter 9 speist weiters zwei in Serie geschaltete Verteiler 20 und 20a über die Rohre 17,18 und 19. Die Verteiler 20 und 20a enthalten Stössel 21 und 21a sowie Rückholfedern 22 und 22a und steuern überdies eine Vorrichtung 23, die in bekannter Weise den Vorschub oder Stillstand des Fahrzeuges bestimmt, etwa, indem sie auf die Bremse eines nicht gezeichneten Motors einwirkt. Der Stössel 21 wird von einer Schiene 24, die am Halter 2 befestigt ist, verschoben, während der Stössel 21a über ein Zwischenstück 25 von einem Hebel 26 beeinflusst wird.
Dieser Hebel ist sowohl vertikal als auch horizontal verschwenkbar, u. zw. infolge seiner gelenkigen Lager 27
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ruht über einergehaltenen Rolle 32 in einer der sechs Ausnehmungen 34 einer Scheibe 33 auf. Die Scheibe 33 kann nur gegen den Uhrzeigersinn (in bezug auf die Figur) rotieren, steil ein zwölfzahniges Sperrad 35 vorgesehen ist, in das eine Klinke 36 eingreift, die mit dem Gelenk 37 am Kolben 38 des Servomotors 16 sitzt. Die Feder 39 drückt den Kolben in die Ausgangslage. Mit dem Handgriff 40 kann der Hebel 26 aus der Führung 29 ausgehoben, waagrecht geschwenkt und auf der Rast 41 abgesetzt werden. Die Rast 41 ist derart angebracht, dass, nachdem die Rolle 32 das Rad 33 verlassen hat, der Hebel 26 über die Zwischenlage 25 den Stössel 21a in die tiefste Lage bringt.
Die Wirkungsweise ist folgende : In der gezeichneten Stellung der Maschine befindet sich das Fahrzeug unbeweglich auf den Schienen, die Werkzeuge seien eben dabei, eine Schwelle zu stopfen, u. zw. durch die Wirkung eines nicht gezeichneten Mechanismus, und der Halter 2 sei infolge seines Gewichtes in der tiefsten Lage. Der Verteiler 11 habe die Kammer 13 mit der treten Luft verbunden, desgleichen die Kammer 15 des Servomotors, so dass sich der Kolben 38 in der Ausgangslage befindet, wobei die Klinke 36 auf dem Sperrad zufolge ihres Gewichtes aufruht. Weiters sei vorausgesetzt, dass der Hebel 26 in der Führung 29 ruhe und mit der Rolle 32 in einer Ausnehmung 34 sitze und dass dabei der Stössel 21a so weit hineingedrückt sei, dass die Rohre 18 und 19 durch den Verteiler 20a hindurch miteinander verbunden sind.
Ebenso hält die Schiene 24 den Stössel 21 des Verteilers 20 hineingedrückt, und es ist dadurch das Rohr 18 vom Behälter 9 abgeschaltet und an die Aussenluft gelegt. Auf diese Weise ist die Vorrichtung 23 ebenfalls mit der Aussenluft verbunden, was zur Folge hat, dass das Fahrzeug abgebremst ist und unbeweglich bleibt.
Durch den Verteiler 11 kann man nun Druckluft über die Rohre 10, 12 bzw. 14 der Zylinderkammer 13 und der Kammer 15 des Servomotors zuführen. Daraufhin hebt sich der Kolben 5 und mit ihm der Halter 2, zugleich schaltet aber auch die Klinke 36 das Sperrad 35 um einen Zahn weiter, d. h. das Rad a3 um ein Zwölftel seines Umfanges, wodurch die Rolle 32 aus der Ausnehmung 34 heraustritt und auf den Umfang des Rades 33 zu liegen kommt. Dadurch wird der Hebel 26 angehoben und der Verteiler 20a schliesst das Rohr 18 und verbindet das Rohr 19 mit der Aussenluft. Der Kolben 5 hebt sich infolge seines Gewichtes langsamer, die Schiene 24 gibt den Stössel 21 frei und der Verteiler 20 legt das Rohr 18 an das Rohr 17 und somit an den Druckluftbehälter 9 an.
Das Rohr 19 bleibt noch mit der Aussenluft verbunden, so dass sich
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das Fahrzeug noch nicht bewegen kann.
Führt man in dieser Lage den Verteiler 11 wieder in eine Ausgangsstellung zurück, so werden die Kammern 13 und 15 entlüftet, der Kolben 5 sinkt ab und ebenso kehrt der Kolben 38 in seine Ausgangslage zurück, wobei die Klinke 37 wieder vor einen Zahn 35 zu liegen kommt. Die Scheibe 33 bleibt aber un- beweglien und es ändert sich daher auch nichts an der Stellung des Verteilers 20a. Es bleibt also das Fahrzeug unabhängig vom Verteiler 20 auch weiterhin blockiert.
Führt man jetzt neuerlich ein Kommando zum Heben des Kolbens 5 aus, so ist es klar, dass sich die Scheibe wieder um ein Zwölftel ihres Umfanges dreht. Der Hebel 26 setzt sich also wieder in eine Ausnehmung 34 und bringt den Verteiler 20a in seine Ausgangslage zurück. Hat sich der Halter 2 genügend gehoben, betätigt er den Verteiler 20, so dass über die Rohre 17, 18 und 19 auch die Vorrichtung 23 unter Druck gesetzt und damit das Fahrzeug entbremst und der Antriebsmotor in Tätigkeit gesetzt wird.
Die Stopfmaschine fährt nun um eine bestimmte Strecke, normalerweise um den Abstand zweier aufeinanderfolgender Schwellen, vor, u. zw. unter Steuerung durch die genannte Vorrichtung 23, welche die Stopfmaschine nach Zurücklegen der vorbestimmten Fahrstrecke durch automatisches Ausrücken der Kupplung und gleichzeitiges Auslösen der Bremse zum Stillstand bringt und gleichzeitig das Rohr 19 absperrt, welches dabei unter Druck bleibt. Ein nochmaliges Herbeiführen des Absinkens des Halters 2 führt den Stö- ssel 21 wieder in seine gedrückte Stellung zurück, worauf sich die Leitungen 18, 19 und damit die Vorrichtung 23 entladen. Das Fahrzeug steht nun still und der Bewegungsablauf kann von neuem beginnen.
Zur Einstellung des Mechanismus in seine Ausgangslage kann man die Scheibe von Hand aus oder durch einen kurzen Impuls vermittels des Verteilers 11 verdrehen, ohne dass der Halter 2 gehoben werden muss.
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Man sieht also, dass man mit der vorgewählten Höhenlage des einzigen Hebels 26 zwei Funktionsmöglichkeiten besitzt, und da praktisch jeder Arbeitsschritt der Maschine ein Heben und Senken des Halters 2 erfordert, erlaubt das erfindungsgemässe automatische Voreinstellsystem ein fixes Einstellen der Anzahl der Arbeitsgänge des Stopfers für jeden Vorwärtsschritt des Fahrzeuges. Im eben beschriebenen Beispiel ist die Anzahl zwei, sie kann aber auch anders sein. Setzt man mit"z"die Zahl der Zähne der Scheibe 35 fest, ist "n" die Zahl der Ausnehmungen 34 und"k"die Zahl der Arbeitsgänge des Stopfers je Vorwärtsschritt, so gilt die Gleichung : z = k. n, wobei für den Sonderfall k = 1 die Scheibe 33 durch die Rast 41 ersetzt ist, so dass man einen Arbeitsgang des Stopfers erhält.
Es kann erwünscht sein, mehr als zwei Möglichkeiten von Arbeitsgängen zu besitzen. In diesem Falle kann man mehrere Scheiben 33 mit verschiedener Teilung nebeneinander anordnen, denen ebensoviel Führungen 29 zugeordnet sind. Dank des Gelenkes 28 kann man dann den Hebel 26 in die gewünschte Stellung bringen.
In der Fig. 2, die eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt, sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Maschine besitzt zusätzlich noch Einrichtungen, welche die Tiefe des Stopfens einzustellen gestatten.
Zu diesem Zwecke ist eine zweite Voreinstelleinrichtung vorgesehen, die mit der ersten identisch ist.
Die Kammer 15a ist über das Rohr 14a an das Rohr 12 (das schon vorher beschrieben wurde) angeschlossen. Ein Verteiler 43 teilt dieses Rohr in zwei Äste, von denen der erste, 44, bei 45 in den Zylinderraum 8 und der andere, 46, am Boden desselben einmündet, wobei vom Rohr 46 über ein Rückschlagventil 48 mit Kugel 49 und das Rohr 50 eine Rückverbindung 12 hergestellt ist.
Führt man vermittels des Verteilers 11 ein Heben des Halters 2 aus seiner hier gezeigten Tieflage aus, wird zunächst die Scheibe 33a um ein Zwölftel gedreht, der Hebel 26a und der Stössel 42 des Verteilers 43 angehoben, das Rohr 46 verschlossen und das Rohr 44 mit 12 verbunden, wobei es aber noch durch den Kolben 5 bei 45 verschlossen bleibt. Weiters drückt die Luft die Kugel 49 hoch und verbindet so die Rohre 12 und 46, wodurch der Kolben 5 aufzusteigen beginnt und auf seinem Wege das Rohr 44 freigibt. Somit ist auch das Rohr 44 unter Druck.
Wenn durch den Verteiler 11 das Absenkkommando für den Kolben 5 gegeben wird, bleibt der Verteiler 43, wie schon beschrieben, in seiner oberen Lage. Die Luft, die sich nun im Zylinder 6 befindet, kann nur über 44 durch den Verteiler 43 nach 12 und 11 austreten, u. zw. so lange, bis die Öffnung 45
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vom Kolben 5 überstrichen ist. In diesem Augenblick ist der Stopfer in einer Zwischenlage fixiert, der eine bestimmte zweite Eingriffstiefe der Werkzeuge entspricht.
Beim zweiten Heben des Halters 2 bewirkt das Drehen der Scheibe 33a die Rückstellung des Stössels 42 und es fliesst die Druckluft sowohl über 12-43-46 als auch über 50-48-47- 46 in den Zylinderraum 13.
Beizweitmaligem Absenken des Kolbens 5 bleibt der Verteiler 43 in der unteren Lage und die Luft muss nun über 46 - 43 - 12 ausfliessen, so dass der Kolben bis in seine unterste Lage gerät und somit eine zweite Eindringstiefe der Werkzeuge bestimmt.
Man sieht, dass diese Zusatzeinrichtung zwei Stopftiefen einzustellen gestattet. Zusammen mit der Einrichtung zur Voreinstellung der Arbeitsgänge kann eine Serie von Operationen möglich gemacht werden, die für die Praxis grossen Wert besitzt. So kann z. B. bei jeder Schwelle aufeinanderfolgend in zwei Tiefen gearbeitet werden, und man kann auch in einer Höhe mehrere Arbeitsgänge ausführen.
Es ist selbstverständlich, dass die Einrichtung zur Voreinstellung der Arbeitsgänge nicht an eine pneumatische Betätigung gebunden ist, sondern dass auch mechanische, hydraulische oder elektrische Mittel verwendet werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuereinrichtung für fahrbare Gleisstopfmaschinen zur Verstellung des Werkzeugträgers und zur Freigabe des Vorschubes der Maschine von Schwelle zu Schwelle, gekennzeichnet durch ein in Abhängigkeit von der Hubauslösung des Werkzeugträgers (2) betätigtes, durch einen Vorwähler (26) einstellbares Schaltwerk (38, 36,35), welches nach der durch die Vorwahl bestimmten Anzahl von Schaltschritten (Hübe des Werkzeugträgers) eine Freigabe der Einrichtung (23) für den Vorschub der Maschine bewirkt.