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Die Erfindung betrifft eine Gleisstopfmaschine mit einem von Rädern abgestützten und mit einem
Antriebsmotor samt Motorsteuerung versehenen Gestell, an dem wenigstens ein Paar hintereinander angeordnete
Stopfköpfe vorgesehen ist, von denen zumindest ein Stopfkopf mittels eines Stellantriebes entlang des Gestells verfahrbar ausgebildet ist und von denen jeder einen Stopfantrieb sowie einen Hubmotor zur Anhebung und
Absenkung des jeweiligen Stopfkopfes aufweist, wobei jedem Stopfkopf ein Schwellenfühler und jedem
Hubmotor ein bei jeder Absenk- und Anhebebewegung betätigter Steuerschalter zugeordnet ist,
und wobei ferner dem Stellantrieb eine den Steuerschalter jedes verfahrbaren Stopfkopfes erfassende Steuerung zugeordnet ist und durch die Schwellenfühler und Steuerschalter jedes andern Stopfkopfes erfassende Motorsteuerung der
Antriebsmotor lediglich bei jeweils angehobenem andern Stopfkopf ein-, hingegen bei angesprochenem
Schwellenfühler ausgeschaltet ist, und wobei jeder Hubmotor bei angesprochenem zugeordneten Schwellenfühler zur Absenkung geschaltet sowie seine Anhebung vom Ende des Stopfvorganges abgeleitet ist.
Es sind bereits Maschinen vorgeschlagen worden, bei denen eine Anzahl von Stopfköpfen auf dem Gestell der Gleisstopfmaschine montiert sind, welche Stopfköpfe entlang des Gestells bewegbar sind ; weiters sind
Vorschläge gemacht worden, einen beweglichen Stopfkopf im Schotter zu belassen und den Arbeitszyklus zu vollenden, während die Maschine auf dem Gleis weiterfährt, wobei der Stopfkopf bei Beendigung des
Stopfvorganges angehoben und entlang des Gestelles bis zu einer geeigneten Stelle verfahren wird, an der er genau für das nächste gleichzeitige Absenken aller Stopfköpfe in den Schotter ausgerichtet ist. Diese Vorschläge ermöglichen eine langsame, im wesentlichen gleichförmige Vorwärtsbewegung des Maschinengestells.
Betrachtet man die aus der österr. Patentschrift Nr. 312657 bekannte Maschine der eingangs genannten Art, so ergibt sich, dass das Absenken des zweiten, gegenüber dem Gestell verfahrbaren Stopfkopfes während des
Hochhebens des ersten, gestellfesten Stopfkopfes sowie nach Ansprechen des zugeordneten Schwellenfühlers erfolgt. Da für jede Stopfeinheit ein eigener Steuerschaltkreis vorgesehen ist, sind die Arbeitsspiele der
Stopfköpfe praktisch nur sehr gross abgestimmt. Wesentlich ist auch, dass die Verlagerung der arbeitsfreien
Stopfköpfe entlang des Gleises erst erfolgt, wenn der jeweilige Stopfkopf seine höchste Stellung erreicht hat.
Obwohl jeweils die eine Stopfeinheit ihren Arbeitszyklus noch nicht beendet hat, die andere aber bereits in ihre oberste Stellung zurückgekehrt ist und entlang des Gleises bewegt wird, ist dennoch bei gleichzeitiger Betrachtung beider Arbeitsspiele der Arbeitszyklus der gesamten Maschine zeitlich verhältnismässig lang, weshalb auch ein relativ langes Gestell erforderlich ist. Ausserdem ist nachteilig, dass die Bewegung des bezüglich des Gestelles verfahrbaren Stopfkopfes durch einen Verstellantrieb gegen die Kraft einer Feder oder eines Hydraulikzylinders sowie während seiner Stopfarbeit erfolgt, wodurch insgesamt relativ viel Energie verbraucht wird.
Es ist auch z. B. in der USA-Patentschrift Nr. 3, 714, 901 bzw. der deutschen Offenlegungsschrift 2150850 vorgeschlagen worden, die Betätigung zweier Stopfköpfe derart aufeinander abzustimmen, dass die von jedem der Stopfköpfe benötigten Leistungsspitzen nicht zusammenfallen. Nachteilig hiebei ist, dass der zweite Stopfkopf zwar während des Betriebes des ersten abgesenkt, aber erst nach Beendigung der Stopfarbeit des ersten Stopfkopfes in Betrieb genommen wird. Die Maschine fährt aber erst dann auf dem Gleis weiter, sobald der zweite Stopfkopf sein Arbeitsspiel beendet hat und hochgehoben ist. Bei dieser Konstruktion ist somit während der Fahrt des Gestells kein Stopfkopf in Betrieb, so dass viel Zeit für die Stopfarbeit verloren geht.
Ferner ist bekannt, die Betätigung eines zweiten Stopfkopfes, der bezüglich des Maschinengestells beweglich ist, in bezug auf einen festen vorderen Stopfkopf auf der Maschine zeitlich so zu steuern, dass, wenn der vordere Stopfkopf auf die zu unterstopfende Schwelle stösst, bevor der hintere bewegliche Stopfkopf auf diese Schwelle trifft, die Maschine stillsteht und der feste Stopfkopf sich oberhalb der zu unterstopfenden Schwelle befindet, wogegen der zweite Stopfkopf entlang des Gestells vorwärtsbewegt wird, bis er auf die zu unterstopfende Schwelle stösst.
Wenn der hintere Stopfkopf auf seine Schwelle stösst, bevor der vordere Stopfkopf genau ausgerichtet ist, wird alternativ der hintere Stopfkopf mit derselben Geschwindigkeit wie die Vorwärtsbewegung der Maschine rückwärts bewegt, so dass der bewegliche Stopfkopf seine Lage über der zu unterstopfenden Schwelle bis zu jener Zeit beibehält, zu der der feste Stopfkopf über seiner Schwelle liegt.
Die bekannten Maschinen haben die Nachteile, dass in jedem Fall die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine erniedrigt werden muss, um die Ausrichtung der Stopfköpfe oder die Beendigung von deren Arbeitsspiel abzuwarten. Dies tritt insbesondere bei Gleisen auf, deren Schwellenabstand geringer als der vorgeschriebene ist, wie dies in Nordamerika und anderswo üblich ist.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile, wobei ferner die Arbeitszeit zur Unterstopfung eines Gleises möglichst gering und auch das Gestell der Maschine möglichst kurz sein soll.
Diese Ziele werden mit einer Gleisstopfmaschine der eingangs genannten Gattung dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss jeder verfahrbare Stopfkopf bei abgeschaltetem Stellantrieb parallel zur Stellrichtung frei beweglich ist und der zugeordnete Schwellenfühler in die Steuerung des Stellantriebes einbezogen ist, durch welche bei angehobenem verfahrbaren Stopfkopf der Stellantrieb ein- und bei angesprochenem Schwellenfühler abgeschaltet ist, wobei die Hubmotoren jedes Stopfkopfpaares im wesentlichen gleichzeitig abgeschaltet und im wesentlichen gleichzeitig, jedoch hinsichtlich ihrer Verstellrichtung gegensinnig eingeschaltet sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der dem verfahrbaren Stopfkopf zugeordnete Hubmotor bei
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sowohl angesprochenem zugeordneten Schwellenfühler als auch betätigtem Steuerschalter des andern Stopfkopfes zur Absenkung eingeschaltet sein. Infolge dieser Massnahme lässt sich praktisch unter allen Umständen eine
Phasendifferenz der Arbeitsspiele der Stopfköpfe um 1800 erzielen, wobei dem vollen Arbeitsspiel 360 zugeordnet sind. Vergleichsweise beträgt die Phasendifferenz bei der aus der deutschen Offenlegung- schrift 2150850 bekannten Maschine bloss etwa 350, woraus der grosse Zeitaufwand ersichtlich ist.
Ferner kann bei der Erfindung der dem verfahrbaren Stopfkopf zugeordnete Hubmotor lediglich bei angesprochenem Schwellenfühler des andern Stopfkopfes zur Anhebung eingeschaltet sein.
Dies ergibt den Vorteil, dass trotz der grossen Arbeitsgeschwindigkeit eine Kollision des Stopfkopfes mit dem Maschinengestell sicher verhindert ist.
Im Betrieb der erfindungsgemässen Maschine erübrigt sich das Anhalten der Maschine, um die Ausrichtung der Stopfköpfe abzuwarten, und entfällt jede Verzögerung im Arbeitsablauf, die durch das Abwarten der Beendigung des Stopfvorganges eines Stopfkopfes entsteht. Mit der Erfindung wird der Effekt erzielt, dass eine Maschine mit zwei Stopfköpfen ein Gleis mit einer Geschwindigkeit unterstopfen kann, die der von zwei einköpfigen Maschinen entspricht, von denen jede jeweils jede zweite Schwelle unterstopft, da unmittelbar nach Beendigung der Stopfarbeit des einen Kopfes der andere in Betrieb genommen wird, wobei die Verlagerung des jeweils arbeitsfreien Stopfkopfes entlang des Gleises bzw. bezüglich des Gestells im wesentlichen mit der Stopfarbeit des andern Stopfkopfes zusammenfällt.
Es ist ersichtlich, dass dies insbesondere beim Bearbeiten von Gleisen vorteilhaft ist, welche einen unregelmässigen Schwellenabstand aufweisen. Ferner wird der gegenüber dem Gestell bewegliche Stopfkopf während seines Betriebes infolge seiner Absenkung in den Schotter im wesentlichen leistungslos verlagert, allein seine Rückführung in die Ausgangslage erfolgt mittels eines Stellantriebes, der somit keine Federkräfte od. dgl. zu überwinden hat.
Bei dem nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der eine Stopfkopf auf dem Gestell befestigt, welcher entlang des Gleises mittels des Antriebsmotors der Maschine verfahrbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer vorteilhaften Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist ; in diesen zeigen Fig. l eine Seitenansicht der Maschine, Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Reihenfolge der einzelnen Arbeitsschritte und Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Zeitfolge dieser Arbeitsschritte und der erwähnten Phasendifferenz.
Gemäss Fig. l weist die Gleisstopfmaschine --10-- ein Gestell --11-- auf, das von auf dem Gleis laufenden Rädern --12-- abgestützt ist, die von einem Antriebsmotor--13--, z. B. einem Hydraulikmotor, samt Motorsteuerung angetrieben sind.
An der Maschine--10--ist an deren Vorderseite ein vorderer Stopfkopf--15--angebracht, der ein üblicher Rüttel-Druck-Kopf ist und Stopfwerkzeuge--17--besitzt, die von einem Elektromotor in
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--18-- montiertZusammendrücken der Stopfwerkzeuge--17--, so dass sie unterhalb der zu unterstopfenden Schwelle angeordnet sind (strichlierte Linien in Fig. l) sind Druckzylinder --20-- vorgesehen. Innerhalb des Radstandes
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ist.--25-- angetriebenen Ritzelgetriebes--24--bewegbar ist.
Obwohl bloss jeweils ein vorderer und hinterer Stopfkopf--15 bzw. 22--in den Zeichnungen gezeigt ist, sind weitere Stopfköpfe an der andern Seite des
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Wirkung des Antriebsmotors--13--wird mit Hilfe eines Schwellenfühlers--27--bekannter Bauart beendet ; die Vorwärtsbewegung des hinteren Stopfkopfes--22--wird von einem zweiten Schwellenfühler--28-- beendet, der auf dem verfahrbaren Stopfkopf--22--angebracht ist und den hydraulischen Stellantrieb --25-- auf bekannte Weise steuert.
An der Vorderseite der Maschine--10--sind zusätzlich eine Gleishebevorrichtung--30--sowie eine Ausrichtevorrichtung--31--vorgesehen.
Auf dem Gestell--11--sind weiters Steuerschalter--32 und 33-angebracht, die durch die Absenkund Anhebebewegung der Stopfköpfe--15 und 22--betätigbar sind. Weiters sind die Druckzylinder--20 und 20R-- (letzterer für den hinteren Stopfkopf--22--) auf bekannte Weise an Druckschalter--35 und 36--angeschlossen.
Die erfindungsgemässe Maschine arbeitet auf die nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 näher beschriebene Weise.
In Fig. 2 ist das Arbeitsspiel des vorderen und hinteren Stopfkopfes als Folge von Arbeitsschritten dargestellt, wobei oberhalb der strichlierten Linie die anfänglichen Arbeitsschritte und unterhalb dieser Linie die sich zyklisch wiederholenden Arbeitsschritte während des Betriebes der Maschine gezeigt sind.
Es sei angenommen, dass die Maschine--10--gerade gestartet worden ist, und derart auf dem Gleis
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Fig. 2)--13-- durch ein Signal vom Schwellenfühler--27--an die Motorsteuerung--T--gestoppt wird. Zur selben Zeit wird vom Schwellenfühler --27-- ein Signal an die Absenksteuerung--D--abgegeben, wodurch jeder vordere Stopfkopf --15-- in den Schotter fallengelassen wird. Sobald der Stopfkopf --15-hinunterfällt, betätigt er den Steuerschalter--32--, der ein Signal zur Einleitung des Zusammendrückens der Druckzylinder--20--abgibt (--42--in Fig. 2).
Sobald in den Druckzylindern--20--ein vorbestimmter
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--35-- betätigtFig. 2) betätigt er erneut den Steuerschalter--32--, der ein Signal an die Motorsteuerung--T--zum Einschalten des Antriebsmotors--13--, so dass die Maschine --10-- vorfährt,(--46-- in Fig.2) sowie ein weiteres Signal an die Absenksteuerung--D'--des hinteren Stopfkopfes--22--abgibt. Dies bewirkt das Absenken des hinteren Stopfkopfes --22-- unter seinem Eigengewicht in den Schotter (--44-in Fig. 2) und die Durchführung des Zusammendrückens der entsprechenden Stopfwerkzeuge--47R--mittels der
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Bei Beendigung des Zusammendrückens des hinteren Stopfkopfes--22-- (--47--in Fig. 2) wird der Druckschalter --36-- betätigt und ein Signal an die Hebesteuerung--U'--für den hinteren Stopfkopf --22-- abgegeben, um vorzubereiten, dass derselbe aus dem Schotter hochgehoben werden kann (--48--in Fig. 2) und die Druckzylinder--20R--in ihre Ausgangslage gebracht werden.
Sobald der vordere Schwellenführer--27--eine Schwelle erreicht, (--49--in Fig. 2) wird ein Signal zum Hochheben des hinteren Stopfkopfes--22-- (--48--in Fig. 2), zum Anhalten der Maschine--10-und zum Absenken des vorderen Stopfkopfes--15--abgegeben (--50--in Fig. 2).
Wenn der hintere Stopfkopf --22-- am unteren Steuerschalter--33--vorbeibewegt wird, betätigt er diesen, wodurch ein Signal an die Steuerung --T'-- des Stellantriebes --25-- abgegeben wird, welche diesen zur Vorwärtsbewegung des Stopfkopfes --22-- auf dem Gestell--11--durch Antrieb der Zahnstange--23--
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zur Abschaltung des Stellantriebes--25--und zur Auslösung des Absenkens des hinteren Stopfkopfes --22-- (--53--in Fig. 2) sowie des Anhebens des vorderen Stopfkopfes --15-- (--54-- in Fig.2) abgegeben wird, was nach Beendigung der Arbeit der Stopfwerkzeuge--17--des vorderen Stopfkopfes --15- (--55--in Fig. 2) erfolgt.
Daraus ergibt sich, dass die Stopfköpfe--15 und 22--im wesentlichen um 1800 phasenversetzt arbeiten.
Die zeitliche Zuordnung der Arbeitsabläufe der Stopfköpfe zeigt Fig. 3, wobei das obere Schaubild dem
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z. B. 0, 7Zeitintervall b von 1, 3 sec die Stopfwerkzeuge--17--betätigt werden ; sodann wird während der Zeit c der Stopfkopf--15--hochgehoben und die Maschine vorwärtsbewegt.
Während der Zeit c erfolgt das Absenken des hinteren Stopfkopfes--22--, das z. B. die Zeit d von 0, 6 sec in Anspruch nimmt sowie das Zusammendrücken der Stopfwerkzeuge --17R-- während z.B. 1,4 sec (Zeit e). Das während der Zeit f durchgeführte Hochheben und Verstellen des Stopfkopfes --22-- fällt somit mit den Zeitintervallen a und b des vorderen Stopfkopfes--15--zusammen. Infolge der Ungleichmässigkeiten der Schwellenlage sowie der Schotterverdichtung können sich geringfügige Zeitunterschiede ergeben, die aber praktisch keinen Einfluss auf die in Fig. 3 dargestellte Phasendifferenz von 1800 zwischen den Arbeitsspielen der beiden Stopfköpfe--15 und 22--haben. In den Zeichnungen entspricht ein Arbeitsspiel von beispielsweise 4 sec der vollen Phase 360 .
Vorzugsweise wird das Gleisheben sowie das Gleisausrichten mit Hilfe der Gleishebe- und Ausrichtvorrichtung--30 bzw. 31-- durchgeführt und von dem vorderen Schwellenfühler--27--durch eine
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Richtsteuerung--L--gesteuert,Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Maschine beschrieben ist, welche mit einem festen sowie einem verfahrbaren Stopfkopf versehen ist, versteht es sich, dass die Erfindung auch Varianten umfasst, die keinen festen Stopfkopf, sondern eine Anzahl entlang des Gestells --11-- verfahrbare Stopfköpfe aufweist, die von einem kontinuierlich fortbewegten Gestell getragen sind.