<Desc/Clms Page number 1>
Maschine zum Gleisstopfen und Schwellenfachverdichten
Für den Oberbau von Eisenbahnen wird ein elastisches Gleis mit hohen Schubwiderständen der Schwellen gegen Längs-und Querverschiebung gefordert. Elastisch ist ein Gleis nur dann, wenn es bei Befahren mit schweren Lasten wohl federnd nachgibt, aber stets wieder in seine ursprÜ11glicheLage zurUckkehrt.
Entsprechend der Erkenntnis im Zusammenhang mit der Bodendynamik ist dies aber nur dann möglich, wenn der Gleisschotter mindestens mit derselben oder einer grösseren spezifischen Flächenpressung und in der gleichen Richtung verdichtet wird, wie sie sonst durch das Befahren mit den schwersten Lokomotiven nach einiger Zeit eintritt. Diese Forderung wurde bis jetzt weder mit dem händischen Stopfen noch mit den bestehenden Gleisstopfmaschinen erreicht. Es ist daher bisher üblich, frisch mit Schotter verfüllt Gleise beispielsweise nach jeder Schotterreinigung um 2 cm höher zu verlegen und zu unterstopfen. Durch das Befahren mit Zügen setzt sich das Gleis erfahrungsgemäss um diese zusätzlichen 2 cm so, dass die gewünscht Gleislage erreicht wird.
Dieses unelastische Nachgeben des Gleises, das innerhalb einiger Tage stets eintritt, ist der Beweis, dass die Verdichtung des Gleisschotters nicht den Forderungen der Bodendynamik entspricht. Die volle Verdichtung (etwa 80%) wird erst durch den Zugsverkehr erreicht, wobei das Gleis nun elastische Eigenschaften zu erreichen beginnt. Infolge der ungleichen dynamischen Beanspruchungen (Fahrzeugschwingungen, freie Fliehkräfte der Lokomotivräder sowie Schlag- und Stossbeanspruchungen durch Räder mit Flachstellen usw.) treten selbst bei vollkommen gleichmässig unterstopften Schwellen stets ungleichmässige Gleiseinsenkungenauf, sodass neuerliche Stopfarbeiten in der Regel schon nach sechs Wochen erforderlich werden.
Bei einzelnen Bahnverwaltungen ist die Frist des Nachstopfens schon mit vier bis sechs Wochen vorschriftsmässig festgelegt. Durch das neuerliche Heben und Nachstopfen wird das bereits vorhandene elastische Schwellenauflager neuerlich zerstört und die endgültige Verdichtung wieder dem Betrieb überlassen. Dieses verdoppelte Verdichten, nämlich ao - 30go händisch oder durch die Maschine und die restlichen 70 - 80 % durch den Zugsverkehr, ist die Ursache des ständig sich wiederholenden Gleishebens und Unterstopfen Nicht nur, dass bei der händischen oder maschinellen Gleisunterstopfung die Verdichtung des Gleisschotters durch vorwiegend waagrecht gerichtete, praktisch gleich grosse Kräfte erfolgt, ist die darauf folgende weitere Verdichtung durch den Betrieb ausschliesslich lotrecht gerichtet. Das Gleis muss daher stets nachgeben.
Ausserdem sind infolge der verschieden grossen dynamischen Kräfte die im Betrieb auftretenden Setzungen stets ungleichmässig.
Bei den bisherigen Gleisstopfmaschinen war man bestrebt, die händische Arbeit maschinell nachzuahmen. Infolge der vorwiegend waagrecht gerichteten Schläge mit dem Krampen entsteht eine nach aufwärts gerichtete Komponente, die die Schwelle hochzuheben beginnt. Es ist bekannt, dass es schon einem Mann möglich ist, jede Schwelle so zu unterkrampen, dass sie hochzusteigen beginnt. Selbst eine gleichzeitige Bearbeitung eines Schwellenauflagers durch 4 Mann im Kreuz- oder Gegenschlag, bringt keine nennenswerte Steigerung der Verdichtung. Schon bei 0, l kg/cm* Aufkomponente beginnt das Gleis hochzusteigen.
Wenn man nun bedenkt, dass die Schwelle mit der 60-fachen Flächenpressung infolge der Verkehrslast als Schwellbeanspruchung auf den Schotter drückt bzw. schlägt, so ist leicht einzusehen, dass mit vorwiegend waagrecht wirkenden Gleisstopfwerkzeugen oder Gleisstopfmaschinen stets nur eine unzureichende Verdichtung zu erzielen ist.
Bei den bekannten Kraftgleisstopfern handelt es sich um relativ kleine Gleisstopfgeräte, die vom Bedienungsmann leicht in das Gleis aus- und eingehoben werden können bzw. von Schwelle zu Schwelle weitergehobenwerden müssen. Der Antrieb dirser ichlag-und Stossgeräte erfolgt entweder durch Druck-
<Desc/Clms Page number 2>
luft oder elektrisch. Entsprechend dem jeweiligen Stopfzustand der Schwelle müssen diese Geräte vom Be- dienungsmann verschieden geneigt werden, was nicht ohne Kraftanstrengung in ungünstiger Körperhaltung vor sich gehen kann. Ähnlich wie beim Kreuz- oder Gegenschlagen mit dem Krampen werden zwei oder vier solcher Geräte zum Verdichten eines Schwellenauflagers verwendet. Nachdem diese Geräte von einem Mann gehoben werden müssen, darf ihr Gewicht nur gering sein (zirka 40 kg).
Ihre Antriebsleistung und damit auch die Schlagleistung kann daher nur minimal sein (300-600 W). Trotzdem kann man mit diesen Geräten das Gleis zum Hochsteigen bringen.
Es sind auch Gleisstopfmaschinen bekannt, bei denen mehrere solcher Schlag- oder Stoss geräte auf einem Schienenfahrzeug so montiert sind, dass eine ganze Schwelle von einem Bedienungsmann unterstopft werden kann. Bei der am meisten verwendeten bekannten Gleisstopfmaschine werden einzelne Pickelpaare über Exzenter in waagrechte Schwingungen versetzt. Die links und rechts der Schwelle eingreifenden Pickel mit ihren Pressflächen werden mechanisch oder hydraulisch zusammengepresst, so dass auf den dazwischenliegenden Schotter neben der Vibration auch ein statischer Druck ausgeübt wird. Die vier bis acht Pickelpaare werden von einem gemeinsamen Motor angetrieben. Ausser der falschen waagrechten Verdichtungseinrichtung besitzt dieses System eine Reihe weiterer Nachteile.
Die Amplitude der schwingenden Pickel mit ihrem Zwangsantrieb (Exzenter) ist stets gleich gross, gleichgültig, ob sich Schotter oder Luft zwischen den Pickeln befindet. Infolge des Zwangsantriebes istder erreichte Verdichtungsgrad verschieden gross. Bei etwas länger dauerndem Verdichtungsvorgang wird die bereits eingetretene Ver- dichtungwiederzerst rt. Beidiesem System bestehtauchkeine physikalische Beziehung zwischen Schwin-
EMI2.1
ungeeignet ist.
Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Verdichten des Schotters, auf dem die Eisenbahnschwellen verlegt sind,. weist eine Exzentereinrichtung auf, mit der Stampfer in vibrierende Bewegung versetzt werden können, wobei die Arbeitshöhe der Stampfer durch einen mittels einer hydraulischen Hebevorrichtung in der Höhe verstellbaren Arm, der um einen Zapfen verschwenkbar ist, eingestellt werden kann. Die Exzentereinrichtung wird über einen Riementrieb durch einen Motor angetrieben, der, ebenso wie die Hebevorrichtung und das Lager des Zapfens, um den der verstellbare Arm schwenkbar ist, auf einer auf den Schienen fahrbaren Antriebsmaschine sitzt.
Ziel der Erfindung ist eine Maschine zum Gleisstopfen bzw. Schwellenfschverdichten, die den Forderungen des Oberbaues und der Bodendynamik entspricht.
DasWesen der Erfindung besteht darin, dass ein Schwinger, bestehend aus einer oder mehreren rotierenden Unwuchten, über sein Gehäuse mit zweckmässig auswechselbaren Stopfwerkzeugen starr verbunden ist, unter einem Vorspanndruck von elastischen Mitteln beispielsweise emet Stahlfeder als äussere lotrecht gerichtete Kraft steht und das Schwingergehäuse durch Führungen oder Lente :, die an einem Schienenfahrzeug angebracht sind, so geführt ist, dass der Schwinger samt Stopfstempel nur lotrechte bzw. im wesentlichen lotrechte Schwingungen ausführt. Der unter lotrechtem Federdmek stehende Schwinger samt Stopfstempel und lotrechter Führung oder Lenker bildet eine Verdichtereinheit, mit der besonders hohe Verdichtungsgrade erzielt werden können, die der Flächenpressung während des Betriebes entsprechen.
Trotz dieser enorm hohen Verdichtung, bei der bis zur Festigkeitsgrenze des Granitschotters herangegangen wird, kann die Schwelle samt Schiene nicht hochsteigen, weil die Verdichtung vorwiegend nach un-
EMI2.2
durch die gleichzeitige hohe Verdichtung unter und zwischen den Schwellen erreicht. Neben dem statischen Druck und den intensiven lotrechten Schwingungen, ist es vor allem der Vorspanndruck des Energiespeichers, also der Feder bzw. eines Gummipuffer oder eines pneumatisch betätigten Kolbens, durch
EMI2.3
ohne lotrechte Krafteinwirkung durch einen Eneigiespeichernur harmonische Schwingungen, also die glei- chen wie der Schotter, ausführt, sind die Schwingungen bei äusserer Einwirkung, beispielsweise einer Fe- derkraft, nunmehr verzerrt.
Bei der Aufwärtsbewegung und bei der Abwärtsbewegung des Schwingers samt
Stopfstempel sind nunmehr zwei verschieden grosse Beschleunigungskräfte wirksam, was sich auch in der Schwingungsform auswirken muss. Bei der Abwärtsbewegung des Stopfstempels kommt es infolge der we-
EMI2.4
gegenüber der harmonischen Schwingung des Bodens, so dass der Stopfstempel mit der Frequenz der Schwin- gung harte, energiereiche Schläge auf den Schotter ausübt. Mit Steigerung der äusseren Federkraft wird daher die Energieabgabe pro Schlag wesentlich gesteigert.
Durch Änderung des Vorspanndruckes der Feder ist es somit erfindungsgemäss möglich, mit der Ver-
<Desc/Clms Page number 3>
dichtung stets bis zur Bruchgrenze des zu verdichtenden Schottermaterials zu gehen, was als besonderer Vorteil anzusehen ist. Bekanntlich wird der Schotter durch den Eisenbahnbetrieb bis zur Bruchgrenze beanspruch. Es handelt sich bei dieser Verdichtereinheit um eine sinnvolle Kombination der drei überhaupt möglichen Verdichtungsarten durch statischen Druck, Schlag und Schwingung.
Wohl sind zurverdichtung des Strassenschotters Bodenverdichter bekannt, bei denen eine relativ grosse Verdichterplatte durch einen Unwuchterreger in Schwingungen versetzt wird. Der Antriebsmotor ruht hiebei über Federn auf der Stampfplatte mit Schwinger auf. Durch das Gewicht der Motorplatte samtMotor ist ein gewisser Vorspanndruck durch die Federn gegeben, so dass energiereicher Schwingschläge entstehen. Dieses System ist aber erst bei einer bestimmten Drehzahl des Schwingers brauchbar, da im Bereich der Eigenfrequenz die abgefederte Masse zu gefährlichen Resonanzschwingungen angeregt wird. Es muss daher die Betriebsfrequenz mindestens viermal so gross wie die Eigenfrequenz der abgefederten Masse sein, damit die bei der Betriebsfrequenz auftretenden erzwungenen Schwingungen auf ein erhebliches Mass herabgesetzt werden.
Die Verdichtung eines solchen Systems wäre aber auch für den schweren Eisenbahnbetrieb weitaus unzureichend, denn erstens werden diese Geräte durch die Schwingung selbst fortbewegt, durch die Fortbewegung mit Hilfe der Schwingung wird aber dieser Energie für den Schlag entzogen ; zweitens darf die Schwingbewegung nicht lotrecht, sondern nur in einem bestimmten Winkel zur Lotrechten erfolgen, so dass die lotrechte Komponente des Schlages entsprechend energieärmer wird ;
drittens neigen er- fahrungsgemäss die Verdichterplatten samt Schwinger sämtlicher Bodenverdichter zu Pendel- oder Nickschwingungen, durch deren Auftreten eine mangelhafte Verdichtung eintritt und anderseits auch die gefederte Motorplatte samt Motor selbst zu freien langsamen Schwingungen angeregt wird, welche sich den erzwungenen Schwingungen überlagern und wieder die Qualität der Verdichtung wesentlich beeinträchtigen.
Bei diesen bis jetzt besten Bodenverdichtern ist überdies eine allzuhohe Verdichtung gar nicht erwünscht. Wäre nämlich die Verdichtung dieser Geräte besonders gross, so könnte sich das Gerät insbesondere bei anfänglich lockerer Schüttung nicht mehr fortbewegen und würde einsinken. Aus diesem Grunde
EMI3.1
beträgt.nenfahrzeug angebracht sind, lotrecht geführt. Beim Auftreten von Prellschlägen, die stets Anlass zu Pendelschwingungen der Verdichterplatte sind und zu langsamen Schwingungen der weichgefederten Motorauflast führen, werden bei der erfindungsgemässen Ausführung diese Schläge nur energiereicher, da die Schwingungsamplitude des Schwingers samt Stempel wesentlich grösser wird, so dass nunmehr auch die Druckfeder auf einem wesentlich längeren, mit mehr Energie verbundenen Weg zur Einwirkung kommt.
Pendelbewegungen der Stampfplatte und dadurch verursachte mangelhafte Verdichtung werden durch die Lenker oder lotrechten Führungen verhindert. Der Vorspanndruck der Feder ist stets gleich gross, da die energiespeichemde Feder sich während des Verdichtungsvorganges auf einen festen ruhenden Punkt, d. h. auf einen Punkt mit Widerhalt abstützt und von diesem auf den Schwinger mit konstantem Druck drückt.
Wie erwähnt, stehen Bodenverdichterbekannter Ausführung unter einem gewissen Vorspanndruck durch das Gewicht der Motorplatte samt Motor. Diese Federn dienen aber in erster Linie dazu, den Motor vor den intensiven Vibrationsschwingungen zu schützen. Es muss daher vom schwingungstechnischen Standpunkt eine relativweiche Feder gewählt werden. Ausserdem bildet die Auflast mit den Federn ein Schwingungssystem, das freie lotrechte Schwingungen mit sehr niedriger Eigenfrequenz und entsprechend grosser Schwingungsamplitude ausführt, denen sich die vom Schwinger herrührenden erzwungenen Schwingungen überlagern. Während die erzwungenen Schwingungen immer vorhanden sind, treten die Eigenfrequenzschwingungen vorwiegend bei Prall-und Pendelbewegungen der Stampfplatte auf.
Der Vorspanndruck, der auf den Schwinger einwirkt, ist infolge der während der Schwingung sich verändernden Federlänge verschieden gross. Bei entsprechend grossen Schwingungsamplituden, was in der Praxis nicht selten eintritt, werden die Druckkräfte in bestimmten Schwingungsphasen sogar zu Zugkräften.
Bei der erfindungsgemässen Ausführung ist der Abstützpunkt der Feder nicht schwingungsfähig. Der Abstützpunkt bietet stets den erforderlichen Widerhalt, welcher von der auf den Boden (ohne Feder) aufruhenden Masse der Maschine hergeleitet wird. Das System hat daher keine ausgesprochene Eigenfrequenz und ist somit bei jeder Drehzahl des Schwingers gleich wirksam. Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der kleinen Gleisstopfmaschine und Schwellenfachverdichters wird der Fixpunkt, über den sich die Feder abstützt, über die Schienenklemme mit dem Gleis vorzugsweise fest verbunden. Bei der grossen Maschine ist dies nicht erforderlich, wäre aber jederzeit ausführbar.
<Desc/Clms Page number 4>
Bei feinkörnigem Schotter wird zum Verdichten des Schotters zwischen und unter den Schwellen mit einem Flachstempel das Auslangen gefunden. Ziel der Erfindung ist es aber auch, bei jeder Schottergrösse nurmiteinem Stopfstempel sowohl die Verdichtung zwischen den Schwellen als auch unter den Schwellen durch einen einzigen Stopfvorgang durchführen zu können. An Stelle des leicht auswechselbaren Flachstempels tritt dann ein Stopfstempel mit einem zum Rohrschaft schrägliegenden, entsprechend grossen und schweren Spatenblatt. Infolge des schrägliegenden Spatenblattes liegt der Schwerpunkt nicht In der Achse des Rohrschaftes, sondern wesentlich exzentrisch auf der Seite des Spatenblattes.
Bei der lotrechten Aufund Abwärtsbeschleunigung des Stopfstempels wird die Beschleunigungskraft vom Schwinger auf den Stopf-
EMI4.1
Beschleunigung entgegenwirkende und gleich grosse Trägheitskraft in einer Angriffslinie, die durch den exzentrisch liegenden Schwerpunkt des Stopfstempels geht. Trägheitskraft und Beschleunigungskraft bilden daher ein Wechselmoment mit der gleichen Frequenz des Unwuchterregers. Anderseits wird vom Wechsel- moment eine erzwungene Biegeschwingungdes Stopfstempels erzeugt, die zurlotrechten Schwingung nor- mal, also waagrecht steht. Die Stopfkante des Spatenblattes führt daher eine zusammengesetzte Schwin- gungsbewegung durch, deren Richtung schräg nach abwärts verläuft.
Die Wirkung dieses Stöpfsystems ist nun folgende : Durch den statischen Vorspanndruck der Feder einerseits und die Vibration mit ihren ener- getischen Schlägen anderseits und die schliefende unsymmetrische Keilfonn des Spatenblattes taucht der volumsverdrängende Stopfstempel rasch in den Schotter ein. Hiebei wird der Gleisschotter sowohl nach abwärts, als auch unter die Schwelle gestossen.
Die von der lotrechten Hauptschwingung erzeugte waag- rechte Nebenschwingung drückt zunächst den Schotter unter die Schwelle, trotzdem die resultierende Druckrichtung schräg nach abwärts gerichtet ist. Bei genügend hoher Verdichtung wird infolge der steigen- den Einspannung des Stopfstempels im Schotter die Amplitude der Nebenschwingung immer kleiner, so dass die resultierende Schlagrichtung sich immer mehr der Lotrechten nähert.
Ist die Verdichtung in beiden Richtungen abgeschlossen, beginnt der Stopfstempel Prellschläge auszu- führen, d. h. die Schwingungsamplitude dieser Schläge ist wesentlich grösser, der Schlag ist härter und die
Frequenz der Schläge wird nicht mehr von dem Schwmger allein, sondern weitgehendstvonder Elastizität des Bodens beeinflusst. Die vollzogene Verdichtungwird daher stets durch das Auftreten dieser Prellschläge, also von der Maschine selbst angezeigt. Ein Hochsteigen des Gleises sowie eine Entdichtung ist nicht mög- lich.
Die erfindungsgemässe Maschine ist leicht und einfach in der konstruktiven Ausführung und bequem in ihrer Handhabung. Der Verdichtungsgrad ist stets gleichmässig und unabhängig von der Sorgfalt und Auf- merksamkeit des Bedienungsmannes. Ausserdem wird die Erreichung des notwendigen Verdichtungsgrades von der Maschine durch die Prellschläge selbsttätig angezeigt. Die Erzielung einer grossen Meterleistung wird dadurch möglich, dass die notwendige Verdichtung in kürzester Zeit erreicht wird. Vom wirtschaft- lichen Standpunkt ist es auch von grossem Vorteil, dass die Erfindung sowohl auf einen Kraftgleisstopfer als auch auf mittlere und grosse Gleisstopfmaschinen anwendbar ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt die kleine Gleisstopfmaschine in Seitenansicht, Fig. 2 in Draufsicht, Fig. 3 eine Einzelheit, die Fig. 4 und 5 zeigen einen Stopfstempel mit schräggerichtetem Spatenblatt und Fig. 6 zeigt die grosse Maschine zum
Gleisstopfen in Ansicht.
Nach den Fig. 1 und 2 sind auf einem Rahmen 1 die Schwingmaschine 2 mit den beiden Schwingern und der Antriebsmotor 3 vorgesehen. Die linke Seite des Rahmens 1 ist um den Zapfen 4 auf einem klei- nen Einschienenwagen 5 dreh-bzw. schwenkbar gelagert, während die rechte Seite unmittelbar auf einem
Verdichterstempel 6 aufsteht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann durch Verschwenkung und Ver- drehung um den Zapfen 4 der Stempel 6 in Stellungen beidseitig der Schienen gebracht werden. Es können natürlich auch zwei oder mehrere Stempel, z. b. beidsenig der Schienen, angeordnet sein bzw. kann der
Stempel auch gabelförmig ausgebildet sein, damit die Schwelle rechts und links gleichzeitig verdichtet werden kann.
Die Schwingmaschine, der Rahmen und der Verdichterstempel sind starr miteinander verbunden, so dass die grossen Schlagkräfte (1500 - 3000 kg bei 0-50 Hz regelbar) vom Schwinger über den Stempel 6 direkt in das Schotterbett geleitet werden. Die Schwingungsamplituden selbst sind, bedingt durch den konstruktiven Aufbau, auf der rechten Seite des Rahmens am grössten und links beim Drehzapfen 4 theo- retisch gleich Null. Der über dem Drehzapfen gelagerte Motor3 ist daher weitgehendst von Schwingungen verschont. Zufolge der verhältnismässig grossen Länge'des Lenkers bzw. Rahmens 1 führt der Schwinger i samt Stopfstempel Schwingungen entlang eines grossen Kreisbogens, die. im wesentlichen lotrecht verlau- fen, aus.
<Desc/Clms Page number 5>
Im schwingungsfreien Bereich des Rahmens 1 bzw. am abgestützten Rahmenende ist ausserdem die gabelförmig ausgebildete Haltestange 7 an den Zapfen 7'angelenkt. Sie dient zum Vor- und Rückwärtsbewegen des Gerätes nach Art eines Schubkarrens sowie zum Anheben und links-und rechtsseitigen Ausschwenken des Gerätes um den Zapfen 4. Durch die Hebelwirkung ist zum Anheben des Fahrzeuges mit der Haltestange eine Kraft von bloss 20 - 25 kg erforderlich.
Femerwird mit dem Hebel 7 auch die Pressung erzielt. Der Hebel 7 ist mit dem Rahmen 1 über zwei Federn 9, die rechts und links am Rahmen 1 sitzen, verbunden. Die Federn stützen sich mit einem Ende 9' am Rahmen 1 und mit ihrem andern Ende 9" an der Mutter 10 eines an der Stange 7 verankerten Bolzens 11 ab. Die AbstUtzung der Feder an der Mutter 10 ist ortsfest. Da die Mutter 10 aber über den Bolzen bei Verschwenkung der Stange 7 höhenverstellbar ist, wird dadurch auch eine H5henverstellung der Abstützung und damit eine Änderung der Vorspannung der Federn 9 ermöglicht. Durch Niederdrücken des Hebels 7 wird die Druckkraft auf den Stempel 6 übertragen und entsprechend der Hebelwirkung um ein Mehrfaches des ursprünglichen Druckes gesteigert, wobei die Federn in der eingangs geschilderten Weise zur Wirkung kommen.
Die Grösse der Vorspannung der Federn 9 ist somit durch die auf den Hebel 7 ausgeübte Druckkraft regelbar. Der Rahmen 1 ist durch die am Wagen 5 befestigte Schienenklemme 8 an der Schiene 14 abgestützt, so dass das Gerät nicht aufkippen kann. Es kann aber auch das Motorgewicht ausreichend gross sein, so dass der Wagen nicht abgehoben wird, in welchem Falle die Klemme 8 entbehrlich ist. Auf diese Weise wird indirekt auch ein Teil des Schienengewichtes zur Erzeugung der Pressung ausgenützt.
Die Federn 9 sind so dimensioniert, dass die Griffe der Haltestange 7 beim Verdichten schwingungsfrei sind. Das Niederdrücken der Stange 7 kann auch mittels einer nicht dargestellten Fussraste, die an der Stange befestigt ist, erfolgen oder auch dadurch, dass sich der Bedienungsmann auf die Stange setzt. Die Stange 7wlrd auch zum Aus-und Einschalten des Schwingers benützt. Zu diesem Zwecke kann ein Schalter für den Antriebsmotor an der Stange vorgesehen sein bzw. kann der Antrieb der Schwingmaschine 2 durch die Schwenkbewegung der Haltestange 7 schaltbar sein, Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit der Haltestange 7 eine Spannrolle 24 verbunden, die zum Ein- und Ausscherten des Riementriebes 25 dient.
Im Ruhezustand oder beim Fahren oder Schwenken sind die Keilriemen so locker, dass sie keine Kraft übertragen und die Schwingmaschine 2 stillsteht. Beim Niederdrücken des Hebels 7, also in Arbeitsstellung, wird der Keilriemen 25 gespannt und somit der Schwinger in Betrieb gesetzt. Die Spannrolle 24 kann entlang des Hebels 7 verschiebbar und somit einstellbar sein.
Die Schwingmaschine 2 weist zwei gegenläufig rotierende Unwuchten auf, die mit verschiedenen Drehzahlen antreibbar sein können, wobei die Drehzahl regelbar ist. Es kann auch eine selbsttätige Regelung zur Änderung der Drehzahl in periodisch sich wiederholenden Rhythmen vorgesehen werden.
Das Gerät kann auch in schräger Lage der Schwingmaschine samt Verdichtungsstempel verwendet werden, wobei ein Gerät mit kleiner Pressfläche zum leichteren Eindringen und mit einem schräggeneig- ten Verdichterstempel die tieferen Zonendes Schotterbettes besonders im Bereich der Schwellenunterkante stopft, während ein unmittelbar darauffolgendes zweites Gerät die entstandenen Hohlräume zwischen den Schwellen und dem Schwellenvorkopf verdichtet.
Der in Fig. 1 dargestellte Stempel ist ein lotrechter, verdichtend wirkender Flachstempel rechteckger Form. Die Pressfläche kann auch eine andere, z. B. ovale, Form aufweisen. Für die Verdichtung unter den Schwellen und das Unterstopfen bei grobem Schotter eignet sich ein spatenförmiger Stempel, wie er in der Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Die Spatenplatte 13 liegt schräg zum Stempelschaft 6'bzw. zur lotrechten Schwingungslinie und ihr Schwerpunkt exzentrisch. Durch diese exzentrisch liegende Masse entsteht neben der lotrechten Hauptschwingung eine kräftige Nebenschwingung des Spatens senkrecht zur Hauptschwingung. Diese Nebenschwingung fördert die Verdichtung unter der Schwelle und das Unterstopfen des Schotters.
Wesentlich ist auch die schliefende Form des Spatens durch rückwärtige schräge Verklei- dungsplatten 15, wodurch ein vorzeitiges Verdichten in lotrechter Richtung vor Beendigung des Unterstopfens verhindert wird. Die Befestigung am Schwingerrohr erfolgt durch einen Zweischraubenflansch. Diese schrägen Verkleidungsplatten ergeben eine keilförmige Verbreiterung des Spatenblattes in Richtung zum Schaft, um den Widerstand gegen das Eindringen des Stempels in den Schotter zu verringern. Sie sind auch günstiger als ein massives, keilförmiges Spatenblatt wegen des geringen Gewichtes und der damit verbundenen Vermeidung grösserer zu beschleunigender Massen.
Zweckmässig ist es ferner, die Stopfkanien des Spatenblattes durch eine mittlere Aussparung 16 zu unterbrechen, um die Stempelbewegung bei unsymmetrischem Widerstand dadurch zu zentrieren und damitein seitliches Ausweichen des Stempels zu vermeiden. Steine, welche durch die etwa dreieckige Aussparung 16 erfasst werden, zentrieren immer wieder die Stempelbewegung.
<Desc/Clms Page number 6>
Wenn der Stempel auf Blattiefe eingedrungen ist, setzt sich das Schaftende mit seiner Fläche 17 auf und wirkt mit als Verdichter ode ; Stampffläche, wenn der Schotter zu locker verfüllt ist. Diese Stampffläche ist, wie die Zeichnung erkennen lässt, etwa zwei-bis dreimal so gross wie die Stopfkantenfläche des Spatenblattes.
Bei der grossen Gleisstopfmaschine gemäss Fig. 6 sind Schwinger 17 auf einem Fahrgestell 18, das zweckmässig einen nicht dargestellten Mutorantrieb aufweist, in lotrechten Führungen 19 gelagert, tragen die Stempel 20 und werden mittels eines Pressluftkolbens 21 oder auch eines hydraulischen Kolbens bzw. einer mechanischen Druckeinrichtung gegen den Boden gepresst. Die Verbindung zwischen den Kolbenstangen und Schwingern stellen Federn 22 her, die zusammen mit dem elastischen Luftpolster im Druckluftzylinder den elastischen Energiespeicher für die Schwingungsenergie bilden. Der elastische Luftpolster kann auch wegfallen, z. B. bei der hydraulischen oder mechanischen Druckeinrichtung. Die Regelbarkeit der Federvorspannung ist durch die Verstellmöglichkeit der Druckeinrichtung gegeben.
Die Stempel können je beidseitig der Schiene 23 zwischen den Betonschwellen zu liegen kommen und ausserdem an den Schwellenvorköpfen vorgesehen sein. Nachdem die Stempel durch den Pressluftkolben od. dgl. gegen den Boden gepresst worden sind, werden sie in Schwingung versetzt, wobei eine Verdichtung des Schotterbettes samt Untergrund mit durch die elastische Energiespeicherung erhöhter Wirkung erzielt wird. Durch die Einwirkung der Verdichterstempel jeweils beidseitig der Schwellen wird eine Überlagerung der Verdichtungswirkung erreicht, die sich unter den Schwellen verdoppelt und unter den Schienen im Schwellenmittel zufolge der gleichzeitigen Verdichtung der zweiten Schiene sogar vervierfacht, so dass verschieden grosse Verdichtungsgrade an den erwünschten Stellen erreicht werden. Die Stempel können auch einziehbar angeordnet werden.
Dabei können die Schwinger direkt auf die Schienen aufgesetzt werden, so dass bei laufender Schwingmaschine die Schwellen auf das Schotterbett schlagen und sich
EMI6.1
und 2 die maschinelle Durchführung sämtlicher im Eisenbahnbau vorkommender Stopfarbeiten, wobei das Kleingerät dort eingesetzt werden wird, wo Arbeiten mit der grösseren Gleisstopfmaschine unmöglich oder unwirtschaftlich wären, z. B. auf eingleisigen Strecken mit sehr dichtem Verkehr oder bei kurzen Zugpausen oder zum Stopfen von Weichen usw.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Gleisstopfen und Schwellenfachverdichten, bei der die Stopfwerkzeuge mit einer
EMI6.2
gekennzeichnet,Schwinger (2,17), bestehend aus einer oder mehreren rotierenden Unwuchten, über sein Gehäuse mit zweckmässig auswechselbaren Stopfwerkzeugen (6,20) starr verbunden ist, unter einem Vorspanndruck von elastischen Mitteln, beispielweise einer Stahlfeder (9), als äussere lotrecht gerichtete Kraft steht und das Schwingergehäuse durch Führungen (19) oder Lenker (1), die an einem Schienenfahrzeug angebracht sind, so geführt ist, dass der Schwinger samt Stopfstempel nur lotrechte bzw. im wesentlichen nur lotrechte Schwingungen ausführt.