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Maschine zur Reinigung des Schotters von Gleisbettungen
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Reinigung des Schotters von Gleisbettungen, die zum Zwecke der Aufrechterhaltung des Zugverkehrs profilfrei ist, d. h. ausserhalb des Lichtraumprofils arbeitet.
Derartige Maschinen sind bereits bekannt und bestehen bei einer Ausführungsform aus unter den
Schwellen hindurchgeführten Querträgern, an denen seitliche Bühnen angeordnet sind, an denen sich die einzelnen zur Bearbeitung der Gleisbettung dienenden Vorrichtungen befinden. Zur Abstützung der während der Arbeit entstandenen freiliegenden Gleislänge werden Kufen hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch gegen die Bettungssohle und nach oben gegen die Schwellen gepresst. Zum Verfahren weisen die seitlichen Bühnen Laufräder und Zahnräder mit synchronlaufenden Motoren auf, die auf den
Schienen des Gleises oder Hilfsschiene laufen bzw. in zusätzlich verlegte Zahnstangen eingreifen.
Die Schotteraufnahme erfolgt mit einem quer zur Gleisrichtung schwingenden Messer mit gewellter Schneide, die an der unteren Grenzzone der Schotterlage eingreift, und einer schwingenden Rinne, die den Schotter einem seitlichen Becherwerk zuführt, das ihn zu einer Siebanlage fördert. Als Siebanlage dient ein Schwing- sieb, das auf einer der seitlichen Bühnen angeordnet ist. Dem Schwingsieb ist ein zweites Becherwerk nach- geordnet, das den Schotter einem Verteiler zuführt, der in das Gleisprofil hineinragt und die einzelnen Schottersteine zwischen den Schwellen in die Bettung zurückfallen lässt. Zur Pronifreimachung des Strecken- gleises bei Zugdurchfahrten sind die Laufwerke nach aussen hochklappbar angeordnet und die seitlichen
Bühnen mit zusätzlichen Abstützspindeln versehen.
Zum gleichen Zweck ist der Schotterverteiler aus dem Profil herausschwenkbar.
Diese Maschine weist jedoch Mängel auf, die einmal ihre Leistung zwangsweise sehr gering halten und zum andern erfüllt sie durch ihre Gestaltung nicht die Bedingung, dass während ihres Einsatzes ein ungehinderter oder auch nur wenig behinderter Zugverkehr auf dem zu reinigenden Gleis stattfinden kann, da für die Profilfreimachung der Maschine bei einer Zugüberfahrt eine Reihe von zeitraubenden Vorbereitungen zu treffen ist. So erfordert eine Zugüberfahrt bei der über mehrere Schwellenfelder reichenden schotterlosen Gleislänge die Anwendung einer Stützvorrichtung in Form von Kufenpaaren und zusätzlichen Abstützungen der Bühnen.
Die Verwendung von Becherwerken zur Zuführung des Schotters zur Siebanlage und zum weiteren Transport lässt nur eine geringe Maschinenleistung zu, die nicht über die technich mögliche Kapazität des ersten Becherwerkes hinausgeht. Damit bestimmt die Kapazität des ersten Becherwerkes die gesamte Maschinenleistung. Bei dem geringen zur Verfügung stehenden Raum für die Anordnung eines Becherwerkes an einer profilfreien Maschine kann nur ein Becherwerk von geringer Grösse verwendet werden. Damit ist diese Maschine nicht geeignet, das vorhandene Bedürfnis nach einer bestimmten Höchstleistung zu befriedigen.
Das für die Schotteraufnahme und Lockerung des Schotters verwendete quer zur Gleisrichtung schwingende Messer hat zudem den Nachteil, dass sich beim Vortrieb der Maschine trotz des Schwingens über dem Messer Druckkegel aufbauen, die in der Zone unter den Schwellen besonders gross sind. Um diese Druckkegel zu überwinden, ist eine grosse Vortriebskraft der Maschine erforderlich. Auf Grund dessen ist bei ihr auch die kraftschlüssige Verbindung der Fahrachsen über Zahnräder auf neben dem Gleis verlegten Zahnstangen vorgesehen. Weiterhin besitzt diese Maschine keine Einrichtung, die den gereinigten Schotter in einem solchen Masse verdichtet, dass die Zugüberfahrt ohne Gefahr in einer annehmbaren Geschwindigkeit erfolgen kann.
Ferner ist bereits eine ähnliche profilfreie Maschine vorgeschlagen worden, mit der das Vorstopfen des gereinigten Schotters durch einen hinter der Maschine angeordneten hydraulisch angetriebenen Stopfbalken erreicht werden soll, wobei die hydraulischen Antriebselemente zwischen der Maschine und dem Stopfbalken liegen und die ohnehin schon grosse Baulänge der Maschine noch vergrössern. Der Nutzeffekt dieses Stopfbalkens ist jedoch im Verhältnis zu seinem durch die auftretenden Reaktionskräfte bedingten Gewicht und der erforderlichen Antriebsleistung sehr gering und ergibt nicht die für eine sichere Zugüberfahrt erforderliche Stopfgüte.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zur Reinigung des Schotters von Gleis- bettungen zu schaffen, die profilfrei ist, eine derart kurze Baulänge in Gleisrichtung aufweist, dass keine zusätzliche Abstützung während einer Zugüberfahrt erforderlich ist, die Anwendung von unwirtschaftlichen
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Becherwerken vermeidet und die Einrichtungen besitzt, welche die Schotteraufnahme beträchtlich er- leichtern, die erforderliche Vortriebskraft der Maschine reduzieren und ein gleichzeitiges Vorstopfen des gereinigten Schotters in der für eine unfallsicher Zugüberfahrt erforderlichen Stopfgüte durchführen kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass in den kastenartigen Hohlräumen eines auf Kufen ruhenden doppel-T-förmigen Profilbalkens mit waagrecht liegendem Stegblech quer zur Gleisrichtung eine endlose Siebkette angeordnet ist, deren oberer Trum vom unteren auf der Länge des Profilbalkens, die der Gleisbettungsbreite entspricht, durch das Stegblech getrennt ist, und die Siebkette an einem Ende des Profilbalkens über Umlenkrollen und am andern Ende, vom oberen Trum beginnend, über Druck- rollen, Umlenkrollen und Spannrollen im Bogen nach oben und mit grösserem Abstand von der Bogen- führung wieder zurück zum unteren Hohlraum des Profilbalkens geführt ist, wobei im Bereich des grösseren
Abstandes zwischen der im Bogen aufsteigenden und der abfallenden Kettenführung ein schräg nach aussen weisendes Prallblech angeordnet ist,
dass in Arbeitsrichtung vor dem Profilbalken ein schwingender
Schrämbalken angeordnet ist, bestehend aus einem Schürfkeil und daran befestigten und mit Zähnen versehenen, lotrecht stehenden Schrämblechen, deren Zahnspitzen, insgesamt gesehen, eine schräg nach vorn ansteigende Fläche bilden, deren Winkel zur Waagrechten kleiner ist als der entsprechende Winkel der unter den Schwellen befindlichen Verdichtungskegel des Schotters, dass vor der Maschine seitliche, mit höheneinstellbaren Kufen versehene und schräg zum Schrämbalken hin verlaufende Schotterleitbleche angebracht sind, die sich mit einer an sich bekannten verstellbaren Distanzeinrichtung an den Schienen- köpfen abstützen, wobei ein Leitblech durch ein Gelenk mit lotrechter Achse mit der Maschine verbunden ist, während das andere kardanisch beweglich ist,
und dass in Arbeitsrichtung hinter dem Profilbalken ein durch Drehschwingungen angeregter und in horizontaler Richtung nach hinten vibrierender waagrechter
Stopfbalken angeordnet ist, dessen Arbeitsfläche eine Neigung aufweist, die von der Lotrechten in einem solchen Winkel abweicht, dass in Aufwärtsrichtung noch eine Selbsthemmung des Schotters besteht.
Als Mittel für den Vortrieb der Maschine ist auf jeder Seite eine Seilwinde vorgesehen, und die Seilführung erfolgt erfindungsgemäss über die Leitbleche zu zwei vor der Maschine liegenden Festpunkten, die zweckmässig vom Gleis selbst gebildet werden.
Die Anwendung einer endlosen Siebkette für den Transport des verunreinigten Schotters, als Sieb- einrichtung selbst und zum Auswerfen des gesiebten Schotters sowie des Abriebes, erspart einmal den Einbau von bei den bisher bekannten Maschinen verwendeten einzelnen Aggregaten und ermöglicht zum andern eine Arbeitsgeschwindigkeit, die beispielsweise mit Becherwerken in keinem Fall zu erreichen wäre.
Der unmittelbar vor dem Profilbalken angebrachte Schrämbalken ergibt zusammen mit dem nachgeordneten
Stopfbalken eine derart kurze unterstützungsfreie Arbeitslänge, dass zusätzliche Unterstützungen während einer Zugüberfahrt entfallen können, da die Mindestarbeitslänge, die zu erreichen ist, also nur eine
Schwellenteilung, erreicht wird. Die Abstützung der Maschine auf den unter ihr angebrachten Kufen, zusammen mit den Kufen der Leitbleche, ergibt durch die Höheneinstellbarkeit der Leitblechkufen und durch die Verstellbarkeit der Leitbleche, selbst eine wirksame und gut zu beherrschende Einstellbarkeit der Maschine in ihrer Arbeitshöhe und Arbeitsrichtung. Dabei erfassen die Leitbleche den in der äusseren Zone der Gleisbettung befindlichen Schotter und leiten ihn in die Grenzzone des Schrämbalkens.
Die Lockerung des Schotters der Gleisbettung, sein Aufnehmen und die Zuführung zur Siebkette erfolgt durch den Schrämbalken in der Weise, dass die oberen Zahnspritzen der Schrämbleche bei ihrer quer schwingenden Bewegung einzelne Schottersteine aus der obersten Zone der Druckkegel zuerst herausreissen und somit die Druckkegel an sich zerstören, so dass die herabfallenden einzelnen Schottersteine zusammen mit der Verschmutzung und dem Abrieb gelockert mit dem Schürfkeil aufgenommen werden und über ihn hinweg in die von dem Profilbalken gebildete obere Rinne, in der sich der obere Trum der
Siebkette befindet, hineinrollen.
Mit der kontinuierlichen Zerstörung der Druckkegel im Schotter, die sich unter den Schwellen gebildet haben, erfordert die erfindungsgemässe Maschine eine relativ geringe Vortriebskraft, so dass die in den seitlich angeordneten Winden installierte Leistung nur gering sein braucht. Das in die obere Rinne des Profils hineinrollende Siebgut wird von dem oberen Trum der Siebkette beschleunigt und mitgenommen, und in der bogenförmigen aufsteigenden Zone der Nebenführung erfolgt der Siebvorgang, da am Beginn dieser Zone das Stegblech des Profilbalkens endet, und alle durch den Abstand der einzelnen Siebstäbe hindurchpassenden Verunreinigungen werden in Richtung entgegen der Krümmung des Siebkettenverlaufes herausgeschleudert,
während die Schottersteine auf Grund ihres Beharrungsvermögens am Ende der Krümmung die Siebkette an deren starker Umlenkung verlassen und durch bekannte Mittel, beispielsweise Prallbleche mit gegebener Einstellung, hinter der Maschine wieder auf das Gleis zurückgeleitet werden.
Als der Maschine nachgeordneter Stopfbalken dient ein U-profilähnlicher Balken mit nach hinten geneigter Druckfläche, der entweder in seinem Innern oder an den Enden die zur Erzeugung der Vibration erforderlichen Elemente aufweist. Die nach hinten geneigte Druckfläche, die von der Lotrechten in einem solchen Winkel abweicht, dass in Aufwärtsrichtung noch eine Selbsthemmung des Schotters besteht, lässt das Herabrutschen der einzelnen gereinigten Schottersteine zu, während er im Moment des Nachhintendrückens ihr Ausweichen nach oben auf Grund des kleinen Winkels verhindert.
Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Hiebei zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf die Maschine, Fig. 2 eine Darstellung der
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Siebkettenführung, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie A-B in Fig. 2, Fig. 4 a einen vertikalen Teilschnitt mit unten verschlossener Kettenführung, Fig. 4 b einen vertikalen Teilschnitt mit unten offener Kettenführung, Fig. 5 eine Einzelheit E der Fig. 1 und Fig. 6 eine Darstellung der Lagerung der Siebstäbe in den Kettenbolzen.
Ein doppel-T-förmiger Profilbalken mit waagrecht liegendem Stegblech 2 ist an seinem einen Ende mit einem Umlenkrollen 3 und Führungsrollen 4 enthaltenden Gehäuse 5 verbunden, während sich an einem andern Ende ein Gehäuse 6 anschliesst, in dem sich Druckrollen 7, Antriebskettenräder 8, Spannrollen 9 und Umlenkrollen 10 befinden.
In den kastenartigen Hohlräumen des Profilbalkens 1, geführt über die Rollen 3, 4,7, 9, 10 sowie über die Antriebskettenräder 8, ist eine endlose Siebkette 11 derart angeordnet, dass ihr auflaufender oberer Trum von den Druckrollen 7 zusammen mit den Antriebskettenrädern 8 im Bogen nach oben und dann die Krümmungsrichtung wechselnd über die Spannrollen 9 in grösserem Abstand von der Zone des Bogenverlaufes wieder nach unten über die Umlenkrollen 10 in den unteren kastenartigen Hohlraum und über die Umlenkrollen 3 sowie die Führungsrollen 4 wieder zurückgeleitet wird. Zwischen dem aufsteigenden Bogenverlauf der Siebkette 11 und ihrem im Abstand davon lotrecht abfallenden Verlauf ist ein lotrechtes, schräg nach aussen weisendes Prallblech 12 angeordnet.
Der den unteren Trum der Siebkette 11 aufnehmende Hohlraum kann dabei, wie in Fig. 4 a dargestellt, nach unten abgedeckt sein. Als Siebkette 11 dienen in an sich bekannter Weise zwei Rollen- oder Hülsenketten, die im Abstand ihrer Arbeitsbreite mit Siebstäben verbunden sind.
Ein Merkmal der Erfindung ist es dabei, dass zum Zwecke eines leichten und schnellen Auswechselns der Siebstäbe die Kettenbolzen Bohrungen 28 aufweisen, in denen die in die stirnseitigen Bohrungen der Siebstäbe eingeschlagenen Zylinderstifte 29 drehbar gelagert sind. Auf eine grössere Anzahl derartig drehbar gelagerter Siebstäbe folgt je ein Siebstab, der beiderseitig einen Zapfen 30 aufweist und als Bolzenverbindung beider Ketten dient. Auf einer Längsseite des Profilbalkens 1 ist diesem gegenüber verschiebbar ein Schürfkeil 13 gelagert, der von einem am Gehäuse 6 angeordneten Antrieb 14 eine längsschwingende Bewegung erhält und mit Blattfedern 13 a an den Gehäusen 5, 6 elastisch befestigt ist. Diese längsschwingende bzw. quer zur Gleisrichtung schwingende Bewegung wird zweckmässig durch einen Kurbeloder Exzenterantrieb erzeugt.
Der Schürfkeil 13 trägt auf seiner oberen Seite Schrämbleche 15 mit Zähnen 16, wobei die Zähne 16 zusammen mit der Schneidenspitze des Schürfkeiles 13, insgesamt gesehen, eine nach unten und vorne weisende Fläche bilden, die in einem kleineren Winkel zur Waagrechten steht als der unter den Schwellen entstandene Verdichtungskegel des Gleisschotters (Fig. 4 a, 4 b). Auf der dem Schürfkeil 13 gegenüberliegenden Längsseite des Profilbalkens 1 ist an diesem ein U-Profil17 mit waagrecht nach hinten gerichteten Schenkeln angebracht, in dem ein Stopfbalken 18 gelagert ist.
Der Stopfbalken 18 weist im Schnitt ebenfalls ein U-Profil auf und besitzt eine nach hinten gerichtete Druckfläche, die von der Lotrechten in einem solchen Winkel abweicht, dass in Aufwärtsrichtung noch eine Selbsthemmung des Schotters besteht.
Die zur Erzeugung der Vibration des Stopfbalkens 18 erforderlichen Elemente können dabei entweder an seinen Enden oder in dem von ihm zusammen mit dem U-Profil17 gebildeten Hohlraum angeordnet
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angebracht, das die Aufgabe hat, den Schotterrückfall in der Gleismitte zu verzögern, so dass die durch den Stopfbalken 18 erfolgende Verdichtung auf die Zonen beiderseits der beiden Schienen beschränkt wird (Fig. 4 a, 4 b).
Wie in den Fig. 4 a und 4 b dargestellt, kann der untere Hohlraum des Profilbalkens 1, in dem der untere Trum der Siebkette 11 geführt ist, entweder wie nach Fig. 4 a verschlossen sein oder auch, wie nach Fig. 4 b, offen sein. Eine weitere Variation ist, wie in Fig. 4 b gezeigt, damit gegeben, dass der Schürfkeil 13 die Funktion des vorderen Flansches des Profilbalkens 1 übernimmt, indem das Stegblech 2 in eine Nut eingreift und der Schürfkeil 13 eine untere Überlappung als Schutz der vorderen Kette aufweist.
Ferner ist zweckmässig der Raum über dem oberen Trum der Siebkette 11, wo das Siebgut beschleunigt wird, etwa in Höhe des oberen Schenkels des U-Profils 17 mit einem Blech abzudecken, um einzelne hochgeschleuderte Schottersteine wieder auf die Siebkette zurückzuleiten.
Die Gehäuse 5, 6 weisen an ihren Unterseiten Kufen 20 auf, mit denen sie sich auf das Planum abstützen, sowie an ihren in Arbeitsrichtung vorn liegenden Wänden Gelenke 21, an denen Leitbleche 22 angebracht sind. Von den beiden Gelenken 21 weist eines eine lotrechte Achse und das andere eine kardanische Beweglichkeit auf. Die Leitbleche 22 stehen schräg nach aussen und erfüllen eine Doppelfunktion, indem sie einmal den Schotter der Randzone des Gleises erfassen und dem Schrämbalken und der Siebkette 11 zuführen, und zum andern sich an der erfassten Schottermasse abstützen und der Maschine mit ihren schwingenden Massen eine feste Richtungslage geben. Zu diesem Zweck tragen die vorderen Spitzen der Leitbleche 22 an sich bekannte Distanzeinrichtungen 23, die an den Schienenköpfen anliegen und mit auf den Schwellen gleitenden höheneinstellbaren Kufen 24 versehen sind.
Weiterhin ist auf den Leitblechen 22 je eine Seilwinde 25 angeordnet, mit der die Maschine über Seile 26 und an vor der Maschine in einiger Entfernung am Schienenfuss angebrachte Schienenklemmen vorgezogen wird.
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