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Vorrichtung zum Erfassen der Schienen eines Gleises
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen der Schienen eines Gleises, mit einer Anzahl von zu beiden Seiten einer Schiene mindestens je eine mit einem Flansch versehene Rolle aufweisenden Rollengruppen, denen je eine Vorrichtung zum Bewegen der beiderseits einer Schiene angeordneten Rollen zwischen zwei Endstellungen zugeordnet ist, in welchen die Rollenflanschen die Schiene untergreifen bzw. freigeben. Derartige Vorrichtungen, die an einem längs des Gleises verfahrbaren Fahrzeug, z. B. einer Gleisinstandsetzungsmaschine, angebracht sind, dienen dazu, auf die einzelnen Schienen aufwärts gerichtete Zugkräfte zu übertragen und das Gleis vor dem Unterstopfen anzuheben ; können aber auch zur Übertragung von Druckkräften verwendet werden, um ein Fahrzeug, auf das, wie z.
B. auf einen Schienenkran, ein Kippmoment einwirkt, gegen das Gleis zu halten. Die folgende Beschreibung der Erfindung beim Anheben von Schienen soll daher nicht als auf diese Anwendungsart einschränkend angesehen werden.
Jene Stellen eines Gleises, an welchen die Schienen angehoben werden müssen, sind entweder von einer Vorvermessung her bekannt oder werden im Verlaufe einer maschinellen Instandsetzung während dieser Arbeit ermittelt und liegen in Abständen voneinander. Zwischen den einzelnen Stellen muss das mit der Vorrichtung ausgestattete Fahrzeug verfahren werden. Solche Anwendungen sind bekannt.
Einem freizügigen Verfahren mit solchen Vorrichtungen ausgerüsteter Fahrzeuge stellen sich jedoch Schwierigkeiten in den Weg, denn die Verbindung von Schienen an den Stössen erfolgt mit Hilfe von Verbindungslaschen, die den an den Schienen laufenden Rollen im Wege stehen. Der Vorschlag, die Rollenflanschen so dünn auszubilden, dass sie in den schmalen Zwischenraum zwischen der Oberkante der Schienenlasche und der Unterseite des Schienenkopfes eintreten können (s. USA-Patentschrift Nr. 1, 100, 006) behebt diesen Mangel nicht, denn er bedingt eine höchst unerwünschte Schwächung der Flanschen und ist bei den üblichen Winkellaschen überhaupt nicht brauchbar, denn bei diesen ist der erwahnte Zwischenraum ein schmaler Spalt.
Im übrigen ist das störungsfreie Überrollen der Schienenstösse auch bei miteinander verschweissten Schienen keineswegs von vornherein gesichert, denn die Schweissraupen bilden Vorsprünge, welche die Rollen seitlich abdrängen und aus dem richtigen Eingriff mit dem Schienenkopf bringen. Die Rollen müssen also abgehoben werden, was von einer Bedienungsperson veranlasst wurde.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer von diesen Nachteilen freien Vorrichtung zum Erfassen der Schienen eines Gleises. Dieses Ziel ist mit einer Vorrichtung der eingangs umrissenen Art erreichbar, bei welcher erfindungsgemäss unmittelbar vor und hinter jeder Gruppe von bewegbaren, zweckmässig um eine zu der Schiene parallelen Achse verschwenkbaren Rollen eine auf das Vorhandensein einer Verbindungslasche ansprechende Fühleinrichtung, vorzugsweise mit einem von der Verbindungslasche eines Schienenstosses auslenkbaren Tastorgan, angeordnet und von dem Ansprechen dieser Fühleinrichtung, z. B. von der Auslenkung dieses Tastorgans, die Betätigung der dieser Rollengruppe zugeordneten Vorrichtung zum Freigeben der Schiene abgeleitet ist.
Auf diese Weise geschieht das Abheben der Rollen selbsttätig und es ist nicht mehr nötig, auf Schienenstösse zu achten, an diesen eine Bewegung der Rollen von den Schienen weg zu veranlassen und für das Anstellen nach dem Stoss zu sorgen. Die Rollen können
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insbesondere um Achsen verschwenkbar sein, die parallel zu den Schienen verlaufen. Die Erfindung ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind. Dabei werden sich weitere Merkmale und Vorteile ergeben.
In den Zeichnungen zeigen Fig. l in Seitenansicht ein Fahrzeug mit einer Einrichtung zum Anheben von Schienen, Fig. 2 in grösseren Massstab eine der Vorrichtung zum Erfassen der Schienen, die an diesem Fahrzeug angeordnet sind, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie Iii-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht einer Rollengruppe.
Fig. 6 einschliesslich einer Schiene einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung, in der einzelne Teile eine andere Stellung einnehmen, Fig. 8 zeigt eine Fühleinrichtung, Fig. 9 in Seitenansicht eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung, gesehen in Richtung der Pfeile IX-IX der Fig. 10, wobei einzelne Teile geschnitten sind, Fig. 10 eine Draufsicht auf die Einrichtung nachFig. 9, gesehen in Richtung der Pfeile X-X, Fig. 11 einen Schnitt nach Linie XI-XI der Fig. 9.
Fig. 12 eine Darstellung entsprechend Fig. 11, mit in andern Stellungen befindlichen Teilen, Fig. 13 eine Niederhalterrolle, Fig. 14 einen Schnitt durch eine Fühleinrichtung nach Linie ; XIV -XIV der Fig. 15 und Fig. 15 einen Schnitt nach Linie XV-XV der Fig. 14.
Das in Fig. l dargestellte Fahrzeug weist einen Träger 10 auf, der an jedem Ende gegen Lauf- werke 11,12 abgestützt ist, die auf nicht angehobenen Abschnitten der Schienen 13 laufen. Die
Einrichtung 14 zum Heben eines Abschnittes 15 der Schienen ist in der Mitte des Trägers angeordnet und Fig. 1 in den Fig. 2, 3 und 4 genauer gezeigt. Sie besteht aus einem Hebewerk und aus einer Vorrichtung zum Erfassen der Schienen. Die letztgenannte Vorrichtung enthält einen Rahmen 20 mit einer auf seiner oberen Seite in Querrichtung liegenden Gleitschiene 21, in der der untere Flansch eines Querträgers 22 mit I-Profil verschiebbar ist. An jedem Ende des Querträgers 22 ist eine Konsole 23 aufgesetzt, mit der mittels eines Zapfens 24 eine Säule 25 angelenkt ist. Die beiden Säulen sind in einem Querhaupt 26 des Trägers 10 verschiebbar gelagert.
Die Bewegung der Säulen ist von einem hydraulischen Antrieb abgeleitet, der aus einem an dem Querhaupt 26 abgestützten Zylinder 27 und aus einem in diesem verschiebbaren Kolben mit einer Kolbenstange 28 besteht, deren Ende schwenkbar über einen. Zapfen 30 mit einer auf den Rahmen 20 mittig aufgesetzten Konsole 29 verbunden ist. Der Zapfen 30 fluchtet mitdem Zapfen 24, so dass der Rahmen 20 sich frei um eine horizontale und quer zum Gleis verlaufende Achse verschwenken, also jede durch die Lage der Schienen bedingte Stellung einnehmen kann.
Zur Verschiebung des Rahmens 20 in Querrichtung ist ein Motor 31 vorgesehen (Fig. 4), auf dessen Welle ein Ritzel 32 sitzt, welches mit einem in Axialrichtung unverschiebbar gelagerten Zahnrad 33 kämmt, das mit Innengewinde versehen ist. Die Enden einer in dieses Rad eingeschraubten Schraubenspindel 34 sind mittels Drehzapfen 35 mit nach oben ragenden Platten 36 verbunden, welche am Rahmen 20 befestigt sind. Vom Drehsinn des Motors 31 hängt es ab, nach welcher Richtung der Rahmen verschoben wird, wobei die Verschiebung zwischen der Gleitschiene 21 und dem I-Träger 22 vor sich geht. Die Vorrichtung kann somit dem Schienenverlauf in Kurven angepasst und zum Ausrichten der Schienen sowohl in geradlinig als auch in gekrümmten Gleisabschnitten benutzt werden.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind die an den Schienen angreifenden Rollen 50 in drei Gruppen 40, 41 und 42 zusammengefasst, denen auf der andern Gleisseite (Fig. 3) spiegelbildlich angeordnete Gruppen gegenüberstehen. Jede Gruppe besteht aus zwei Rollen 50 auf der einen und einer Rolle 50 auf der andern Schienenseite. Die Seite, auf der nur eine Rolle vorgesehen ist, wechselt bei den Gruppen ab.
Die an ihrem unteren Rand mit Flanschen 50a versehenenRollen jeder Rollengruppe (Fig. 5 und 6) sind an einem Gehäuse 53 angeordnet, an dem zwei Konsolen 52 montiert sind, die unmittelbar vor den äussersten Rollen liegen und an denen je eine Fühleinrichtung 51 aufgesetzt ist. Jede Rolle ist mittels Lagern 54 auf dem einen, als Achsstummel 55 ausgebildeten Schenkel eines Winkelhebels drehbar gelagert, der an seinem Scheitel über einen Schwenkzapfen 56 am Gehäuse 53 angelenkt ist.
Die andern Schenkel 57 der Winkelhebel sämtlicher Rollen jeder Gruppe sind in Richtung zuein- ander gegenüber den Achsstummeln abgewinkelt und an ihren Enden mit zu den Schwenkzapfen parallelen Bolzen 58 versehen. In Führungen 61'des Gehäuses ist ein Block 60 mit kammartig vorsprin- genden Ansätzen verschiebbar geführt, die mit quer verlaufenden Langlöchern 59 versehen sind, in welche die Bolzen 58 vorspringen. An der Oberseite des Blocks 60 ist der Kolben 62 einer hy- draulischen Betätigungsvorrichtung befestigt, deren Zylinder 63 gegen das Gehäuse abgestützt ist. Jede Verschiebung des Kolbens bewirkt eine Verschwenkung der Winkelhebel und damit der Rollen 50 umdiezudenSchienenimwesentlichenparallelenSchwenkzapfen 56.
EinemAnhebendesKolbens 62
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entspricht eine Annäherung der Rollen gegen die Schiene 64 und die (innere) Endstellung (Fig. 6) ist erreicht, wenn die Rollenflansche 50a den Schienenkopf untergreifen und an diesem von unten anlie- gen. Beim Senken des Kolbens werden die Rollen bis in eine zweite (äussere) Endstellung (Fig. 7) ausge- schwenkt, in der sie den Schienenkopf freigeben und jede Berührung mit einer Schienenlasche 70 mit
Sicherheit ausgeschlossen ist.
Jede Fühleinrichtung 51 ist, wie an sich bekannt, mit einem flexiblen Tastorgan 65 versehen, das mit Hilfe einer Kugel 66 (Fig. 8) und einer Pfanne 67 gehalten wird und auf das Betätigungs- glied eines Mikroschalters 68 einwirkt. Bei jeder der sechs Gruppen von Rollen sind die beiden jeweils zusammengehörenden Fühleinrichtungen 51 parallel über elektrische Leitungen 74 mit einer Span- nungsquelle 75 und einem Steuerventil mit Solenoid 73 (Fig. 7) verbunden, das die Zufuhr eines
Druckmittels über Leitungen 72 zu dem Hydraulikzylinder 63 regelt.
Sobald eines der Tastorgane einer Gruppe aus der Normalstellung, in der es den Steg 69 der Schiene gerade nicht berührt (Fig. 6), durch Anstossen an eine Lasche ausgelenkt wird (Fig. 7), wird die Zufuhr des Druckmittels zu dem Zylin- der 63 derart gesteuert, dass die Rollen in ihre äussere Endstellung bewegt werden. Kehren beide Tast- organe in ihre Normalstellung zurück, so bewirkt das Steuerventil eine zwangsläufige Umkehr der Kol- benbewegung, bis die Rollen wieder an der Schiene angreifen.
Bewegt sich die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung über den Schienenstoss nach rechts, so wird zu- nächst die Sonde der voranlaufenden Fühleinrichtung 51 der mittleren Rollengruppe 41 gegen die
Lasche 70 stossen, so dass die Rollen dieser Gruppe entsprechend Fig. 7 auseinandergespreizt werden.
Bevor die voranlaufende Sonde durch die Lasche wieder freigegeben wird, wird die Sonde der nachlau- fenden Fühleinrichtung 51 derselben Rollengruppe durch dieselbe Lasche abgelenkt. Die Rollen verbleiben daher in der geöffneten Stellung, bis die nachlaufende Sonde der Rollengruppe 41 über das
Ende der Lasche 70 hinausbewegt worden ist.
Um diesen Ablauf zu erreichen, ist der gegenseitige Abstand der Teile von Bedeutung. Der Abstand zwischen den Tastorganen jedes Paares von Fühleinrichtungen, d. h. der an jedem Ende jeder Gruppe liegenden Fühleinrichtungen, darf die Länge der kürzesten Lasche, die in der Praxis auftritt, nicht überschreiten. Auf diese Weise wird stets die nachlaufende Fühleinrichtung betätigt, bevor die vorlaufende Fühleinrichtung freigegeben wird, so dass die Rollen in der geöffneten Stellung verbleiben.
Um zu vermeiden, dass gleichzeitig zwei Rollengruppen die geöffnete Stellung einnehmen, muss der Abstand zwischen benachbarten Tastorganen benachbarter Rollengruppen, d. h. beispielsweise der Abstand zwischen dem Tastorgan der nachlaufenden Fühleinrichtung der Rollengruppe 42 und dem Tastorgan der vorlaufenden Fühleinrichtung 41, stets grösser sein als die längste Lasche, die im Betrieb vorkommt. Typisch ist beispielsweise eine Länge von 91,5 cm.
Immer dann, wenn eine Rollengruppe sich einer Lasche nähert, werden die Rollen automatisch in die Stellung gebracht, in der sie nicht mehr in Eingriff mit der Schiene stehen, so dass sie frei an der Lasche vorbeigehen können. Dabei werden an jeder Schiene niemals zwei Gruppen von Rollen gleichzeitig in die offene Stellung gebracht. Daraus ergibt sich, dass jede Schiene stets wenigstens von zwei Rollengruppen gehalten wird.
Es ist in vielen Fällen ausreichend, die Schienen immer nur mit Hilfe einer Rollengruppe zu halten. Dann brauchen nur zwei Rollengruppen für jede Schiene vorgesehen zu werden, wie bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 9-15 gezeigt ist.
Diese Vorrichtung weist zwei horizontale Querbalken 80 auf, die verschiebbar in rohrförmigen Haltern 81 sitzen, welche am Träger 10 befestigt sind. Jeder Querbalken 80 ist an jedem Ende mit einer senkrechten, rohrförmigen Halterung 82 versehen, in der ein Stützträger 83 verschiebbar gelagert ist. Am unteren Ende jedes Stützträgers 83 sitzt eine Konsole 84, mit der die Kolbenstange 85 eines auf die zugehörige Halterung aufgesetzten Hydraulikzylinders 86 verbunden ist.
Mit den unteren Enden der zu beiden Seiten des Gleises angeordneten Stützträger 83 ist je ein horizontaler, in Schienenlängsrichtung verlaufender Träger 87 über einen Zapfen 88 schwenkbar verbunden. An einem Ende der Träger 87 durchsetzt der Zapfen ein Langloch 89, so dass eine gewisse Verschiebbarkeit ermöglicht ist. Die Enden der beiden Träger 87 sind über horizontale Verbindungsträger 90 miteinander verbunden, an welchen je zwei Rollengruppen 91 angeordnet sind.
Jede Rollengruppe 91 weist ein Gehäuse 97 und zwei Rollen 92 auf. Jede Rolle ist mit Lagern 94 auf einem Achsstummel 93 drehbar gelagert, der von einem am Gehäuse mit Hilfe eines zu den Schienen im wesentlichen parallelen Schwenkzapfens 97 angelenkten Rahmen 95 absteht (Fig. l1). Jeder der somit um eine zu den Schienen wenigstens annähernd parallele Achse verschwenk- baren Rahmen tragt einen weiteren in einem Abstand seitlich vom Schwenkzapfen liegenden Zapfen 98,
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der verschiebbar in einen Schlitz 99 einer Platte 100 eingreift, welche am unteren Ende einer Kolbenstange 101 eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 102 befestigt ist.
Eine Bewegung der Stange 101 in senkrechter Richtung bewirkt eine Verschwenkung der beiden Rollen 92 zwischen der inneren Endstellung (Fig. 11) und der äusseren Endstellung (Fig. 12).
Die Bewegbarkeit der Rollengruppen zwischen zwei Endstellungen durch Verschwenken um zu den Schienen im wesentlichen parallele Achsen (Schwenkzapfen 56 bzw. 96) ist aus folgenden Gründen vorteilhaft. Wird eine Schiene von einer Rollengruppe freigegeben, die infolge der mittels der Fühleinrichtungen angezeigten Anwesenheit einer Schienenlasche geöffnet worden ist, so sinkt diese Schiene trotz ihrer Unterstützung durch andere Rollengruppen etwas ab. Erfolgt das Schliessen der Rollengruppe nach dem Passieren des Schienenstosses in Form einer Verschwenkung der Rollen um Achsen, die parallel zu der Schiene orientiert sind, so bewirkten die an der Unterseite des Schienenkopfes angreifenden Rol- lenflanschen beim Eintreten in die Schliessstellung von sich aus ein Anheben der Schiene um den notwendigen kleinen Betrag.
Diese Hebewirkung kann verstärkt werden, wenn die Schwenkachsen der Rollen nach aussen versetzt werden. Wie gezeigt, liegen nach einem Merkmal der Erfindung die Schwenkachsen 96 der Rollen 92 der Rollengruppen 91 in einem Abstand von den Rollenachsen und ausserhalb des Raumes, der von den die Rollenachsen enthaltenden und zu der Schiene parallelen Ebenen abgegrenzt ist (Fig. 12). Bei einer derartigen Anordnung der Schwenkachsen ist die zum Anheben der Schienen wirksame Komponente der beim Ergreifen der Schienen wirksamen Kräfte vergrössert und ein sicheres Erfassen auch bei tiefer abgesackten Schienen möglich. Diese Hubwirkung der Rollen dient weiterhin dazu, den Schienenkopf fest gegen zwei Niederhalterollen 103 zu drücken und dadurch eine genaue Festlegung der Schiene relativ zur Rollengruppe zu erreichen.
Diese Niederhalterollen sind mittels Achsen 104 in Gabeln 105 gelagert, welche in dem Gehäuse 97 einstellbar mit Schrauben 106 und Gegenmuttern 107 montiert sind (Fig. 13).
Die Feststellung von Schienenlaschen 70 geschieht mit Fühleinrichtungen 110, von denen acht vorgesehen sind, u. zw. je eine unmittelbar vor und eine unmittelbar hinter jedem Paar von Rollen 92. Jede Fühleinrichtung (Fig. 14 und 15) weist ein als Rolle 111 mit zwei die Schiene umfassenden Flanschen 111a ausgebildetes Tastorgan auf. Die Tastrollen laufen mit ihrer Sohle lllb auf den Schienen und sind in gegabelten und um Zapfen 113 verschwenkbaren Armen 112 gelagert. Jeder Arm liegt an einem Zapfen 114 an, der von einem Schenkel 115 eines Winkelhebels vorsteht, dessen anderer Schenkel 116 von einer Feder 117 gegen einen Anschlag 118 gedrückt ist, der mit einer Halterung 119 an einem Gehäuse 120 befestigt ist. Die Halterung 119 trägt weiterhin einen Mikroschalter 121 mit einem Betätigungsglied 122, an dem der Schenkel 116 angreift.
Normalerweise läuft die Rollensohle llb auf dem Schienenkopf, wie es in Fig. 14 dargestellt ist.
Wenn die Rolle zu einer Lasche 70 kommt, laufen die Flanschen der Rolle auf die Lasche auf, der Arm 112 wird angehoben und der Schenkel 116 des Winkelhebels soweit gedreht, dass der Mikroschalter 121 betätigt wird, der seinerseits die Erregung eines Solenoides 123 eines Steuerventils bewirkt, das eine Beaufschlagung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung zum Abheben der Rollen 92 veranlasst. Zur anfänglichen Einstellung jeder Fühleinrichtung 91 dient eine Schraube 124, welche die relative Lage der Gehäuse 120 und 97 festlegt. Eine seitliche Versetzung angehobener Gleise kann mit Hilfe hydraulischer Zylinder 125 bzw. 126 geschehen (Fig. 9).
Wie oben erwähnt, kann die Erfindung auch auf Fahrzeuge wie Krane oder Bagger angewendet werden, die auf Schienen laufen und gegen Kippen festgehalten werden müssen. In diesem Falle ist keine Hubeinrichtung erforderlich und die Rollen samt ihren Betätigungsvorrichtungen sowie die Fühleinrichtungen sind zusätzlich zu den normalen Rädern vorgesehen, die das Fahrzeug gegen die Schienen abstützen.
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