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Die Erfindung betrifft eine fahrbare Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine, mit einem auf
Fahrwerke abgestützten Maschinen-Hauptrahmen und einem mit diesem gelenkig verbundenen, wenig- stens ein Stopfaggregat tragenden und zwischen zwei voneinander distanzierten Fahrwerken am
Gleis abstützbaren Werkzeug-Tragrahmen.
Es ist bereits-gemäss AT-PS Nr. 303793-eine Mehrschwellen-Stopfmaschine dieser Gattung bekannt, bei welcher die jeweils einem Schienenstrang zugeordneten Stopfaggregate in Maschinen- längsrichtung hintereinander an einem eigenen Werkzeugrahmen gelagert sind, welcher zwischen den beiden Hauptfahrwerken der Maschine angeordnet und mit zwei eigenen, voneinander distanzier- ten Fahrwerken am Gleis der Seite nach geführt ist. Der Werkzeugrahmen ist mit dem Maschinen- -Hauptrahmen über, jeweils oberhalb seiner beiden Fahrwerke angeordnete und mit dem oberen
Ende am Hauptrahmen angelenkte Höhenverstellantriebe verbunden.
Der Werkzeugrahmen ist weiters im Bereich jedes Fahrwerks mit Schienengreifern ausgestattet, die ein Anheben des Gleises zusam- men mit dem Werkzeugrahmen und den daran angeordneten Stopfaggregaten mit Hilfe der als Hebe- antriebe wirksamen Höhenverstellantriebe ermöglichen. Die Anordnung eines Gleishebe- und Richt- aggregates im hinteren Bereich der Maschine bietet dabei die Möglichkeit, das Gleis stufenweise in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten bis in das Soll-Niveau anzuheben. Die beschriebene Anordnung erfordert allerdings eine sehr massive Bauweise des Maschinen-Hauptrahmens, da die- ser beim Anheben des Gleises mittels der Schienengreifer zusätzlich das Gewicht des Werkzeugrahmens samt den schweren Stopfaggregaten aufzunehmen hat.
Schliesslich sind auch besonders konstruktive Vorkehrungen zu treffen, um die beim Befahren von Gleisbögen erforderliche Seitwärtsverstellbarkeit des mit eigenen Fahrwerken am Gleis geführten Werkzeugrahmen gegenüber dem Maschinen-Hauptrahmen zu gewährleisten.
Es ist auch - gemäss AT-PS Nr. 287041-bereits eine, mit drei in Maschinenlängsrichtung voneinander distanzierten Fahrwerken ausgestattete Gleisstopfmaschine bekannt, bei welcher das Gleishebe- und Richtaggregat sowie die Stopfaggregate im Bereich zwischen dem mittleren und dem bezüglich der Arbeitsrichtung hinteren Schienenfahrwerk angeordnet sind und das in Arbeitsrichtung vorderste Schienenfahrwerk am Fahrgestellrahmen der Maschine in Maschinenlängsrichtung verstellbar sowie heb- und senkbar angeordnet ist.
Dadurch ist es möglich, den Fahrgestellrahmen wahlweise auf das vordere und das mittlere Schienenfahrwerk abzustützen und den Abstand dieser vorderen Abstützstelle des Fahrgestellrahmens vom Gleishebe- und Richtaggregat derart auf das jeweils erforderliche Hebemass des Gleises abzustimmen, dass die in diesem Gleislängsbereich von ihrem ursprünglichen Niveau in die Soll-Höhenlage anzuhebenden Schienen lediglich elastisch verformt werden und keine über die zulässige Beanspruchung hinausgehende und somit bleibende Verformung erfahren. Die Abstützung auf das vordere Schienenfahrwerk ermöglicht dabei relativ grosse Gleishebungen. Anderseits kann durch die verschiebbare Anordnung des vorderen Schienenfahrwerks der für Überstellfahrten vorgeschriebene Achsabstand der Maschine eingehalten werden.
Weiters ist-gemäss DE-AS 1658339 - eine Gleisstopf-, Nivellier- und Richtmaschine der vorkragenden Bauart bekannt, bei welcher die Stopfaggregate und diesem vorgeordnete Hebewerkzeuge an einem über das vordere Maschinenfahrwerk vorkragenden Tragrahmen angeordnet sind, welcher über blockierbare Antriebe in vertikaler Ebene verschwenk-und feststellbar ist und zur Höhenverstellung bei der Stopfarbeit oder für Überstellfahrten hochgeschwenkt werden kann. Dieser Tragrahmen weist zur hilfsweisen Abstützung auf dem Gleis an der Vorderseite ein Fahrwerk auf. Die Richtwerkzeuge der Maschine sind gesondert am Maschinen-Hauptrahmen zwischen den beiden Fahrwerken angeordnet.
In Anbetracht des grossen Abstandes der Hebewerkzeuge vom vorderen Maschinenfahrwerk ist beim Hebevorgang ein beträchtliches Kippmoment auf den Maschinen-Hauptrahmen wirksam, welches nicht nur zu einer aussergewöhnlich hohen Belastung des vorderen Maschinenfahrwerkes, sondern auch zu einer notwendigen Begrenzung des zulässigen Hebemasses führt. Bei abgesenktem Hilfsfahrwerk ist eine nennenswerte Gleishebung wegen des viel zu geringen Achsabstandes des Hilfsfahrwerkes vom vorderen Maschinenfahrwerk mit Rücksicht auf die zulässige Beanspruchung der Schienen überhaupt nicht möglich. Weiters ist es auch ungünstig, das bereits nivellierte und
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Schliesslich sind-z. B. gemäss DE-PS Nr. 2023955-Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschinen mit kontinuierlicher (non-stop) Vorschubbewegung bekannt, deren Arbeitsaggregate an Längsführungen des Maschinen-Hauptrahmens über Antriebe verschiebbar gelagert und über Steuereinrichtungen schrittweise von Stopfstelle zu Stopfstelle - unabhängig von der kontinuierlichen Vorschubbewegung des Hauptrahmens - vorwärtsbewegbar sind. Ähnliche Anordnungen für den kombinierten Einsatz bzw. die Kupplung von Gleisbaufahrzeugen mit teils kontinuierlicher, teils schrittweiser Vorschub- bewegung sind in der GB-PS Nr.
l, 267, 322 beschrieben. Auf Grund mancher noch nicht zufriedenstel- lend gelöster Probleme, insbesondere hinsichtlich der Beherrschung der erheblichen Gewichts- sowie
Massenkräfte der relativ zum Maschinenrahmen schrittweise von Stopfstelle zu Stopfstelle vorwärts- zubewegenden Arbeitsaggregate und der damit verbundenen hohen Wechselbeanspruchung des Ma- schinenrahmens, sind diese bekannten Vorschläge für kontinuierlich (non-stop) verfahrbare Gleis- stopfmaschinen bisher nicht realisiert worden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine fahrbare Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine der ein- gangs beschriebenen Art zu schaffen, die einerseits in bezug zur Anordnung des Werkzeug-Trag- rahmens mit den Arbeitsaggregaten noch einfacher im Aufbau ist bzw. eine bessere Zuordnung ins- besondere der Stopfaggregate zum seiten- und höhenmässigen Gleisverlauf gewährleistet und die anderseits-unter Überwindung der bisher entgegenstehenden Probleme - die erstrebten Vorteile eines kontinuierlichen (non-stop) Arbeitsbetriebes bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst, dass an dem - lediglich ein Stütz- und Führungsfahrwerk aufweisenden und im Längsabstand von die- sem am Maschinen-Hauptrahmen gelenkig abgestützten - Werkzeug-Tragrahmen das Stopfaggregat dem Stütz- und Führungsfahrwerk unmittelbar vorgeordnet und vor dem Stopfaggregat ein Gleis- hebe- und Richtaggregat samt Hebe- und Richtantrieben angeordnet ist, und dass der Werkzeug- -Tragrahmen an seiner Lagerstelle am Maschinen-Hauptrahmen zu diesem in Maschinenlängsrichtung über einen Antrieb verstellbar angeordnet ist.
Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung ist erstmals eine Gleisstopf-Nivellier- und Richt- maschine für kontinuierliche (non-stop) Arbeitsvorfahrt geschaffen, bei welcher sämtliche an der
Gleiskorrektur beteiligten Werkzeuge bzw. Aggregate an einem gemeinsamen Werkzeug-Tragrahmen zu einer baulichen und funktionellen Einheit vereinigt sind, welche mit dem, lediglich die An- triebs-, Energieversorgungs- und Steuereinrichtungen tragenden Maschinen-Hauptrahmen zwar gelen- kig und längsverstellbar verbunden, aber mit einem einzelnen Stütz- und Führungsfahrwerk unabhängig vom Hauptrahmen am Gleis abgestützt und geführt ist.
Dabei ist es ohne weiteres möglich, dieses Stütz- und Führungsfahrwerk vom nächstfolgenden vorgeordneten Maschinenfahrwerk entsprechend weit zu distanzieren, so dass mit dem Gleishebe- und Richtaggregat zumindest ebenso grosse Hebungen und seitliche Verschiebungen des Gleises ohne Überbeanspruchung des Schienenmaterials durchführbar. sind, wie dies bei konventionellen Maschinen mit unmittelbar am Maschinen-Hauptrahmen angeordneten Arbeitsaggregaten der Fall ist.
Dank dem Stütz- und Führungsfahrwerk folgt die Arbeitseinheit mit den Stopf-, Hebe- und Richtaggregaten exakt dem höhen- und seitenmässigen Gleisverlauf, so dass sich die dem Stützund Führungsfahrwerk unmittelbar vorgeordneten Stopfaggregate selbst in engen Gleiskurven stets in der richtigen seitlichen Zentrierstellung zu den Schienensträngen befinden und sich die bei einem Grossteil der bekannten Gleisstopfmaschinen erforderliche seitliche Verschiebbarkeit der Stopfaggregate erübrigt.
Darüber hinaus wird durch die Abstützung des relativ zum Maschinen-Hauptrahmen schrittweise vorrückenden Werkzeug-Tragrahmens mit den schweren Arbeitsaggregaten am Gleis eine weitgehende Entlastung des Maschinen-Hauptrahmens von den Gewichts- und Arbeitskräften der Aggregate, insbesondere den grossen Vertikal- und Horizontalkräften des Hebe- und Richtaggregates, erreicht. Dies ermöglicht einerseits eine weniger massive Bauart des Maschinen-Hauptrahmens und anderseits ergibt sich eine Verteilung des Maschinengewichtes auf insgesamt drei Fahrwerke, was für die Bearbeitung von Strecken mit schwachem Oberbau von entscheidender Bedeutung ist.
Vor allem aber gewährleistet die Zusammenfassung aller an der Gleiskorrektur beteiligten Aggregate und deren funktionell optimal aufeinander abgestimmte Anordnung am Werkzeug-Tragrahmen zwischen zwei weit voneinander distanzierten Fahrwerken ein einwandfreies Zusammenwirken der Stopf-, Hebe- und Richtwerkzeuge und ein dementsprechend hochwertiges Arbeitsergebnis.
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Darüber hinaus stellt die zum Maschinen-Hauptrahmen längsverstellbare Anordnung des Werk- zeug-Tragrahmens eine originelle weitere Lösung der, in der bereits zitierten AT-PS Nr. 287041 be- schriebenen Aufgabenstellung dar, welche eine Veränderung des für den Biegelinienverlauf der
Schienen massgeblichen Abstandes zwischen dem vorderen Maschinen-Hauptfahrwerk und dem Gleis- hebe- und Richtaggregat in Abhängigkeit vom jeweils erforderlichen Hebemass des Gleises ermög- licht.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist der Werkzeug-Trag- rahmen in Form eines Deichselgestells ausgebildet, das im Bereich seines hinteren, dem nachgeord- neten Maschinen-Fahrwerk benachbarten und das Stopfaggregat aufweisenden Endes als Stütz- und
Führungsfahrwerk einen einzelnen Spurkranz-Radsatz aufweist und mit seinem vorderen, am Maschi- nen-Hauptrahmen abgestützten bzw. angelenkten Ende als in Maschinenlängsrichtung verlaufender balkenförmiger Längsträger ausgebildet ist. Diese Ausbildung der Arbeitseinheit trägt den funk- tionellen und konstruktiven Erfordernissen einer erfindungsgemäss gestalteten Maschine in besonde- rem Mass Rechnung.
So sind einerseits durch die Ausbildung des Stütz- und Führungsfahrwerks als normaler Spurkranz-Radsatz günstige Laufeigenschaften und eine hohe Führungs- und Entglei- sungssicherheit des Werkzeug-Tragrahmens auch im Herzstückbereich von Weichen und Kreuzungen gewährleistet, so dass auch bei Überstellfahrten der Maschine problemlos hohe Fahrgeschwindigkei- ten eingehalten werden können. Anderseits wird durch die Ausbildung des vorderen Teils des Werk- zeug-Tragrahmens als balkenförmiger Längsträger beidseits desselben genügend Freiraum für die
Unterbringung der Hebeantriebe des Gleishebe- und Richtaggregates geschaffen und eine Anordnung der Lagerstelle für den Längsträger im Bereich zwischen den seitlichen Holmen des Maschinen-Hauptrahmens ermöglicht.
Weiters ist die Gestaltung des Werkzeug-Tragrahmens nach Art eines Deichselgestells mit Gewichts- und Materialeinsparungen verbunden.
Vorteilhafterweise weist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal der Maschinen-Hauptrahmen eine längsverlaufende Ausnehmung zur Aufnahme des Höhenverstellantriebes des mit dem Werkzeug- - Tragrahmen zum Hauptrahmen längsverstellbaren Stopfaggregates auf. Dadurch ergibt sich eine baulich einfache, ineinandergreifende Anordnung von Stopfaggregat und Maschinen-Hauptrahmen bei ausreichender relativer Bewegungsfreiheit des Tragrahmens zum Hauptrahmen sowohl in Längsals auch in Querrichtung der Maschine.
Nach einem weiteren vorteilhaften Erfindungsmerkmal ist der gleichfalls in Form eines Deichselgestells ausgebildete Werkzeugrahmen des mit Spurkranz-Richtrollen am Gleis geführten Gleishebeund Richtaggregates mit dem Werkzeug-Tragrahmen über die Gleishebe- und Richtantriebe verbunden und mit seinem vorderen balkenförmigen Ende am Längsträger des Werkzeug-Tragrahmens angelenkt. Die bei Gleisstopfmaschinen üblicher Bauart bereits bewährte Ausbildung des Gleishebeund Richtaggregates nach Art eines Deichselgestells erweist sich für eine Maschine der erfindungsgemässen Bauart als besonders vorteilhaft, weil dadurch der verfügbare Raum unterhalb des Längsträgers des Werkzeug-Tragrahmens für die Unterbringung des Gleishebe- und Richtaggregates genutzt und kein zusätzlicher seitlicher Bauraum benötigt wird.
Von Vorteil ist weiters eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei welcher die Lagerstelle für den balkenförmigen Längsträger des Werkzeug-Tragrahmens als Rollenführung mit wenigstens einer um eine horizontale, quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse gelagerten Rolle ausgebildet ist, in welcher der Längsträger mit seitlichem Spiel zum Maschinen-Hauptrahmen gelagert und über den zwischen Werkzeug-Tragrahmen und Maschinen-Hauptrahmen angeordneten Verstellantrieb in Maschinenlängsrichtung verstellbar geführt ist. Diese baulich sehr einfache Ausbildung der Lagerstelle gewährleistet eine reibungsarme Längsverstellbarkeit und ausreichende seitliche Bewegungsfreiheit des Werkzeug-Tragrahmens in bezug zum Maschinen-Hauptrahmen.
Gemäss einer andern Ausführungsform der Erfindung umfasst die Rollenführung zwei, jeweils aus einer an der Unterseite und einer an der Oberseite des balkenförmigen Längsträgers anliegenden, beidseits mit Führungsflanschen versehenen, am Maschinen-Hauptrahmen gelagerten Rolle bestehenden Rollenpaare, deren Längsabstand voneinander zumindest dem Verstellweg des Verstellantriebes entspricht.
Diese Art der Lagerung und Abstützung des Werkzeug-Tragrahmens am Maschinen- - Hauptrahmen ist zur Übertragung auch relativ hoher Gewichts- und Arbeitskräfte, insbesondere der bei grossen Gleishebungen bzw. beim Heben schwerer Weichenbauteile auf den Werkzeug-Trag-
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diese zentrierbaren induktiven Geber verbunden ist, der bei Abweichungen von seiner Zentrierlage an die Ventilanordnung ein den Druckmittelzufluss zu dem als Hydraulik-Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildeten Verstellantrieb - je nach Richtung der Abweichung verstärkendes bzw. verringern- des - Steuersignal abgibt. Auch für diese Maschinenausstattung bedarf es keiner zusätzlichen Ent- wicklungsarbeit, da mit Schienenbefestigungsmitteln zusammenwirkende induktive Geber bei Gleis- baumaschinen, z.
B. zur automatischen Vorfahrtssteuerung, bereits seit langem in Verwendung stehen und in verschiedenen Ausführungsformen verfügbar sind.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist am Werkzeug-Tragrahmen zwischen dem
Stopfaggregat und dem Gleishebe- und Richtaggregat ein mit einem Nivellier- und bzw. oder Richt- bezugssystem der Maschine zusammenwirkendes, die Ist-Gleislage erfassbares Tast-Messorgan ange- ordnet, dem ein den variablen Abstand des Tast-Messorgans vom hinteren Endpunkt des Bezugssy- stems erfassbares und den jeweiligen Messwert dem Abstand entsprechend umrechenbares Korrektur- bzw. Rechenglied zugeordnet ist.
Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Maschine mit einem übli- chen, mit dem Maschinen-Hauptrahmen in Gleislängsrichtung mitbewegbaren Nivellier- und bzw. oder Richtbezugssystem auszustatten und die aus der Relativverschiebung des Werkzeug-Tragrah- mens zum Maschinen-Hauptrahmen resultierenden Veränderungen des Abstandes zwischen dem Tast- - Messorgan und dem hinteren Endpunkt des Bezugssystems sowie die damit verbundenen Veränderun- gen des Fehlerverkleinerungsverhältnisses des Bezugssystems entsprechend zu kompensieren.
Dabei erweist es sich als vorteilhaft, dass das Fehlerverkleinerungsverhältnis mit zunehmender An- näherung des Tragrahmens an das hintere Hauptfahrwerk der Maschine, also in der für die end- gültige Gleislage entscheidenden Endphase des Gleishebe- und Richtvorganges sowie des Stopfvorganges, immer günstigere Werte annimmt.
Bei der letztgenannten Ausführungsform erweist es sich erfindungsgemäss als besonders vorteilhaft, wenn das Korrektur- bzw. Rechenglied mit dem die Relativverschiebung des Werkzeug-Tragrahmens zum Maschinen-Hauptrahmen erfassbaren Seilzug-Potentiometer verbunden ist. Dadurch kann der das Fehlerverkleinerungsverhältnis bestimmende variable Abstand zwischen dem Tast-Messorgan und dem hinteren Endpunkt des Bezugssystems präzise erfasst und als Rechengrösse dem Korrekturbzw. Rechenglied eingegeben werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht schliesslich darin, dass der Werkzeug-Tragrahmen mit dem Spurkranz-Radsatz und dem unmittelbar vorgeordneten Stopfaggregat innerhalb eines nach oben hin ausgekröpften Längsabschnittes des Maschinen-Hauptrahmens angeordnet sind. Diese Ausbildung ermöglicht eine platzsparende und die erforderliche Bewegungsfreiheit gegenüber dem Maschinen-Hauptrahmen aufweisende Unterbringung des mit den Arbeitsaggregaten ausgestatteten Werkzeug-Tragrahmens, wobei die Möglichkeit eines durch keinerlei Rahmenteile behinderten Ein- und Ausbaues der gesamten Arbeitseinheit, z. B. im Reparaturfall oder für Wartungsarbeiten, gegeben ist. Ausserdem ergeben sich, insbesondere bei zweiholmiger Ausführung des Maschinen-Hauptrahmens, ausgezeichnete Sichtverhältnisse für den Bediener der Maschine.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand mehrerer, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen : Fig. l eine Seitenansicht einer Zweischwellen-Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemässen Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine in Gelenkbauweise mit in Maschinenlängsrichtung voneinander distanzierten Einschwellen-Stopfaggregaten, Fig. 3 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine nach der Erfindung, Fig. 4 eine schematische Draufsicht der Maschine nach Fig. 3 mit nur teilweise dargestelltem Maschinenrahmen, Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines Nivellier- und Richtbezugssystems für eine Maschine gemäss Fig. 3 und 4, Fig.
6 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine nach der Erfindung und Fig. 7 eine Draufsicht der Maschine nach Fig. 6.
Fig. l zeigt eine Zweischwellen-Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine-l-der erfindungsgemässen Bauart mit einem, über Schienenfahrwerke-2 bzw. 3-- am noch unkorrigierten bzw. am bereits
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net die Arbeitsrichtung der-je nach dem Einsatzzweck mit schrittweisem oder kontinuierlichem (non-stop) Vorschub verfahrbaren-Maschine Der in Form eines Deichselgestells ausgebil-
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dete und mit einem Spurkranz-Radsatz --6-- separat am Gleis geführte Werkzeug-Tragrahmen --7-- der Maschine--l-ist an seiner Lagerstelle --8-- am Maschinen-Hauptrahmen --4-- zu diesem in Maschinenlängsrichtung verstellbar gelagert.
Zu diesem Zweck weist der balkenförmige Längsträger --9-- konstanten Doppel-T-Profilquerschnitt auf und die Lagerstelle --8-- wird von am Maschinen-Hauptrahmen --4-- drehbar gelagerten Führungsrollen --10-- gebildet, auf welche sich der Längsträger --9-- mit seinen oberen Flanschen --11-- abstützt. Die Längsverstellung des Werkzeug-Tragrahmens --7-- zum Maschinen-Hauptrahmen --4-- erfolgt über einen, als Hydraulik-Zylinderkolben-Anordnung ausgebildeten Verstellantrieb --12--, der mit dem Werkzeug- -tragrahmen --7-- und dem Maschinen-Hauptrahmen --4-- jeweils gelenkig verbunden ist.
Die bezüglich der Arbeitsrichtung - Pfeil 5 - vordere Endstellung des Werkzeug-Tragrahmens --7-in bezug zum Maschinen-Hauptrahmen --4-- ist mit starken Linien und die hintere Endstellung des Werkzeug-Tragrahmens ist mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Am Werkzeug-Tragrahmen - ist je Schiene ein Zwillings-Stopfaggregat --13-- zum gleichzeitigen Unterstopfen jeweils zweier unmittelbar aufeinanderfolgender Schwellen mit zugeordnetem Höhenverstellantrieb --14-- angeordnet. Das Gleishebe- und Richtaggregat --15-- der Maschine ist mit dem Werkzeug-Trag-
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an der Stelle --20-- mit dem Tragrahmen --7-- in Mitnahmeverbindung steht.
Das als Gestänge ausgebildete Bezugssystem --19-- erstreckt sich zwischen einem vorderen, am unkorrigierten Gleis geführten und einem hinteren, am korrigierten Gleis geführten, in den Zeichnungen nicht ersichtlichen Tastorgan und bewegt sich, unabhängig vom Maschinen-Hauptrahmen --4--, mit dem Werk- zeug-Tragrahmen --7-- in Gleislängsrichtung mit. Daher sind für jede Stellung des Werkzeug-Trag- rahmens --7-- in bezug zum Maschinen-Hauptrahmen --4-- dieselben Abstandsverhältnisse und Messbedingungen für die mit dem Bezugssystem --19-- zusammenwirkenden, die Ist-Gleislage erfassenden Organe sowie ein konstantes Fehlerverkleinerungsverhältnis gewährleistet.
Die Längsverstellbarkeit des Werkzeug-Tragrahmens --7-- zum Maschinen-Hauptrahmen --4-ermöglicht einerseits die wahlweise Einstellung eines vorbestimmten, auf das gewünschte bzw. erforderliche Hebemass des zu korrigierenden Gleises abgestellten Achsabstandes zwischen dem Spurkranz- -Radsatz --6-- und dem nächstfolgenden Schienenfahrwerk --3-- der Maschine.
Bei grossen Gleishebungen soll dieser Abstand - entsprechend der gestrichelten Darstellung des Werkzeug-Tragrah- mens - möglichst klein gehalten werden, um den Gleislängsbereich zwischen dem vorderen Schienenfahrwerk --2-- und dem Gleishebe- und Richtaggregat --15--, über welchen das Gleis von seinem ursprünglichen Niveau bis in die Soll-Höhenlage angehoben und dabei entsprechend verformt wird, möglichst gross zu halten, um eine übermässige Beanspruchung und bleibende Verformung der Schienen durch den Hebevorgang zu vermeiden. Bei Gleisen, die lediglich einer geringfügigen, oder-wie bei Schnellfahrstrecken üblich, überhaupt keiner - Hebung bedürfen, kann der Achsabstand zwischen dem Spurkranz-Radsatz --6-- und dem nachfolgenden Schienenfahrwerk --3-entsprechend grösser gehalten werden.
Vor allem aber ermöglicht die Längsverstellbarkeit des Werkzeug-Tragrahmens --7-- zum Maschinen-Hauptrahmen --4-- eine kontinuierliche (non-stop) Vorschubbewegung der Maschine-l--
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kontinuierlich in Richtung des Pfeils 5 weiter vorwärtsbewegt. Im gleichen Ausmass wird auch der Kolben --21-- des Verstellantriebes --12-- ausgefahren. Nach Erreichen des gewünschten Schotterverdichtungsgrades unterhalb der zu unterstopfenden beiden Schwellen werden die Stopfaggre- gate --13-- mittels der Höhenverstellantriebe --14-- hochgefahren und unmittelbar danach der, als doppeltwirkende Hydraulik-Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildete Verstellantrieb-12-- in dem durch den Pfeil 22 veranschaulichten Bewegungssinn druckbeaufschlagt.
Der Werkzeug-Tragrahmen --7-- wird nun mit relativ grosser Geschwindigkeit im Ausmass von etwa drei Schwellenab-
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ständen so weit vorwärtsbewegt, bis sich die Stopfaggregate --13-- in Zentrierstellung bezüglich der nächstfolgend zu unterstopfenden, in Arbeitsrichtung vorausliegenden beiden Schwellen befin- den. Danach wiederholt sich der bereits beschriebene Arbeitszyklus. Die steuerungstechnischen Mit- tel für die beschriebenen Bewegungsabläufe werden im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 noch näher beschrieben.
Die Fig. 2 zeigt eine in Gelenkbauweise ausgeführte Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine --23--, deren endseitig auf Schienenfahrwerke --24, 25-- abgestützter Maschinenrahmen aus zwei, über ein Schwenklager --26-- gelenkig miteinander verbundenen und im Bereich des Schwenklagers - -26-- auf ein Drehgestell --27-- abgestützten Hauptrahmen --28 und 29-- besteht. Der Pfeil 30 bezeichnet die Arbeitsrichtung der Maschine --23--. Der vordere Hauptrahmen --28-- mit den daran angeordneten Arbeitsaggregaten - Gleishebe- und Richtaggregat --31--, Tast-Messorgan --32-- und Stopfaggregat --33-- - entspricht im wesentlichen dem konstruktiven Grundkonzept einer üblichen Einschwellen-Gleisstopfmaschine.
Mit dem hinteren, als langgestreckter Brückenträ- ger ausgebildeten Maschinen-Hauptrahmen --29-- ist ein als Deichselgestell ausgebildeter Werkzeug- - Tragrahmen-34-- gelenkig sowie in Maschinenlängsrichtung verstellbar verbunden. Zu diesem
Zweck ist am freien Ende des Längsträgers --35-- des Werkzeug-Tragrahmens --34-- eine Rolle - gelagert, die sich auf eine Längsführung --37-- des Maschinen-Hauptrahmens --29-- ab- stützt. Werkzeug-Tragrahmen --34-- und Maschinen-Hauptrahmen --29-- sind über einen jeweils gelenkig angeschlossenen Längsverstellantrieb --38-- miteinander verbunden.
An dem, mittels eines
Spurkranz-Radsatzes --39-- separat am Gleis geführten Werkzeug-Tragrahmen-34-- sind ein Gleishebe- und Richtaggregat --40--, ein an beiden Schienen des Gleises spielfrei geführtes Tast-Messorgan --41-- sowie je Schiene ein Einschwellen-Stopfaggregat --42-- angeordnet.
Die Maschine --23-- ist mit einem Nivellier-Bezugssystem versehen, welches je Schiene aus einem Spanndraht --43-- besteht, welcher mit seinem vorderen Ende über das Schienenfahrwerk --24-- am noch unkorrigierten Gleis geführt, im Bereich des Schwenk lagers --26-- auf ein weiteres Tastorgan --44-- abgestützt und mit seinem hinteren Ende über das Schienenfahrwerk --25-am bereits korrigierten Gleis geführt ist. Mit den Tast-Messorganen --32 bzw. 41-- verbundene, z.
B. als Drehpotentiometer ausgebildete Messfühler-45 bzw. 46-arbeiten mit den Spanndrähten - des Nivellier-Bezugssystems in bekannter Weise zur Ermittlung der Ist-Soll-Höhenlagedifferenzen des Gleises im Bereich der Arbeitsaggregate --31, 33 bzw. 40, 42-- der Maschine --23-- zusammen.
Die Maschine --23-- ist weiters mit einem Seitenricht-Bezugssystem versehen, welches aus einem im wesentlichen in Gleisachse verlaufenden, strich-doppelpunktiert dargestellten Spanndraht - besteht, der sich von einem vorderen, am unkorrigierten Gleis geführten Tastorgan --48-bis zu einem hinteren, am korrigierten Gleis geführten Tastorgan --49-- erstreckt und mit dem an den Tast-Messorganen --32 und 41-- angeordnete, in den Zeichnungen nicht dargestellte Messfühler in bekannter Weise zur Ermittlung der Differenzen zwischen Ist-und Soll-Pfeilhöhen im Bereich der Arbeitsaggregate der Maschine zusammenwirken. Die Maschine --23-- bietet als echte Kombinationsmaschine vielfältige Einsatzmöglichkeiten.
So kann sie, unter Benutzung lediglich der Arbeitsaggregate --31 und 33--, als Einschwellen-Stopfmaschine mit schrittweisem Vorschub von Stopfstelle zu Stopfstelle oder aber, unter Benutzung lediglich der Arbeitsaggregate --40 und 42-und des Verstellantriebes --38--, als Einschwellen-Stopfmaschine mit kontinuierlicher (non-stop) Vorschubbewegung ihres, aus den beiden Maschinen-Hauptrahmen --28 und 29-- bestehenden Fahrgestellrahmens eingesetzt werden. Weiters kann sie, unter Einsatz sämtlicher Arbeitsaggregate - -31, 33 und 40, 42--, nach Art des Tandemverfahrens betrieben werden, wobei zuerst die Stopfaggregate --33-- auf die jeweils zu unterstopfende Schwelle zentriert und sodann die Stopfaggregate --42-- mittels des Verstellantriebes --38-- in Zentrierstellung zu der von ihnen zu unterstopfenden Schwelle gebracht werden.
Auf diese Weise ist der gleichzeitige Einsatz der Stopfaggregate --33 und 42-- auch bei unregelmässigen Schwellenabständen möglich. Dieses Verfahren ermöglicht eine relativ grosse Gesamthebung des Gleises in zwei aufeinanderfolgenden Hebephasen mittels der beiden Gleishebe- und Richtaggregate --31 und 40--.
Aus den Fig. 3 und 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gleisstopf- - Nivellier-Richtmaschine-50-- ersichtlich. Diese weist einen, mit Schienenfahrwerken --51, 52-- auf dem aus Schienen --53, 54-- und Schwellen --55-- bestehenden Gleis verfahrbaren Maschinen-
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- Hauptrahmen-56-- auf. Die Maschine ist mit einem, auf das Schienenfahrwerk --51-- wirksamen Fahrantrieb --57-- ausgestattet und ihre Arbeitsrichtung ist durch den Pfeil 58 gekennzeichnet.
Am Maschinen-Hauptrahmen --56-- sind zwei Bedienerkabinen --59, 60-- sowie die Antriebs- und
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--61-- angeordnet.Führungsflanschen --66-- versehene, am Maschinen-Hauptrahmen --56-- drehbar gelagerte Rollen - umfasst. Ein seitliches Spiel zwischen dem Längsträger --64-- und den Führungsflanschen --66-- der Rollen --67-- ermöglicht eine begrenzte seitliche Verschwenkbarkeit des Werkzeug-Tragrahmens --62-- um die Lagerstelle --65--. Werkzeug-Tragrahmen --62-- und Maschinen-Hauptrahmen --56-- sind über einen, oberhalb des Längsträgers --64-- angeordneten, als doppeltwirkende Hydraulik-Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildeten Verstellantrieb --68-- jeweils gelenkig miteinander verbunden.
Das Gleishebe- und Richtaggregat --69-- der Maschine --50-- weist einen, mit Spurkranz-Richtrollen --70-- am Gleis geführten und mit unter den Schienenkopf einschwenkbaren Heberollen --71-- ausgestatteten, in Form eines Deichselgestells ausgebildeten Werkzeugrah- men --72-- auf, der mit seinem vorderen balkenförmigen Ende --73-- am Längsträger --64-- des Werkzeug-Tragrahmens --62-- angelenkt ist.
Der Werkzeugrahmen --72-- ist weiters über die Hebe-
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ist je Schiene --53, 54-- ein, über einen Höhenverstellantrieb --76-- heb- und senkbares Stopf- aggregat --77-- angeordnet. Zur Aufnahme der Höhenverstellantriebe --76-- weist der, aus zwei nach oben hin ausgekröpften Holmen --78-- bestehende Maschinen-Hauptrahmen --56-- eine längsverlaufende, durch gestrichelte Linien angedeutete Ausnehmung --79-- auf.
Die Maschin3 --50-- ist mit einem Nivellier-Bezugssystem ausgestattet, welches je Schiene einen Spanndraht --80-- umfasst, dessen vorderes Ende über ein Tastorgan --81-- am unkorrigierten Gleis und dessen hinteres Ende über ein Tastorgan --82-- am korrigierten Gleis geführt ist.
Im Bereich zwischen den Stopfaggregaten --77-- und dem Gleishebe- und Richtaggregat --69-ist ein spielfrei am Gleis geführtes Tast-Messorgan --83-- vorgesehen, mit dem je Schiene ein, z. B. als Drehpotentiometer ausgebildeter Messfühler --84-- verbunden ist, welcher mit dem entsprechenden Spanndraht --80-- des Nivellier-Bezugssystems zur Ermittlung der Ist-Soll-Höhenlagedifferenz des Gleises zusammenwirkt. Ein für die Maschine --50-- geeignetes Seitenricht-Bezugssystem wird im Zusammenhang mit Fig. 5 noch näher beschrieben.
Die Maschine --50-- ist mit verschiedenen Zusatzeinrichtungen ausgestattet, welche eine selbsttätige Steuerung der verschiedenen Bewegungsfunktionen bei kontinuierlicher (non-stop) Vorschubbewegung der Maschine mit ihrem Hauptrahmen --56-- und schrittweisem Vorrücken des Werkzeug-Tragrahmens --62-- mit dem Stopfaggregat --77-- von Stopfstelle zu Stopfstelle ermöglichen.
Diese Zusatzeinrichtungen umfassen ein in der Bedienerkabine --60-- angeordnetes Steuergerät --85--, welches über eine Leitung --86-- mit den Antriebs- und Energieversorgungseinrichtungen --61-- verbunden ist und eine Ventilanordnung --87-- enthält, über welche der als Hydraulik-Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildete Verstellantrieb --68-- über eine Leitung --88-- wahl- weise in beiden Bewegungsrichtungen druckbeaufschlagbar ist.
Die Steuerung dieser Ventilanordnung --87-- in Abhängigkeit von der Vorschubbewegung der Maschine kann alternativ mit Hilfe dreier verschiedener Zusatzgeräte erfolgen, welche der Vollständigkeit halber in Fig. 3 insgesamt
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--82-- baulichVorschubweges einen Steuerimpuls an die Ventilanordnung --87-- abgibt, welcher den Druckmittelzufluss zu der in Fig. 3 rechten Zylinderkammer des Verstellantriebes --68-- synchron und gegensinnig zum Vorschubweg der Maschine regelt, so dass der Werkzeug-Tragrahmen --62-- mit den Stopfaggregaten --77-- bis zur Beendigung des Stopfvorganges an Ort und Stelle in Zentrierstellung zu der zu unterstopfenden Schwelle verbleibt.
Im Augenblick des Hochfahrens der Stopfaggre-
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zwar eine Mitnahme des Gestänges --98-- in Gleislängsrichtung gewährleistet, die freie Beweglichkeit des Gestänges in Richtung quer zur Gleisachse hingegen nicht behindert. Als Nivellier-Bezugsgerade ist je Schiene--53, 54-- und oberhalb derselben ein, zwischen den Tastorganen--99 und 100-- sich erstreckender Spanndraht --102-- vorgesehen. Das dem Werkzeug-Tragrahmen --62- zugeordnete Tast-Messorgan --83-- arbeitet mit dem Nivellier-Richt-Bezugssystem-96- zur Erfassung der höhenmässigen und seitlichen Differenzen zwischen der Ist- und der Soll-Gleis-
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--53, 54--draht --102-- zusammenwirkt.
Ein weiterer, am Tast-Messorgan --83-- über Gleismitte angeord- neter Messfühler --104-- wirkt mit dem Gestänge --98-- zur Erfassung der Differenzen zwischen Ist- und Soll-Pfeilhöhe des Gleises zusammen. Bei diesem Nivellier-Richt-Bezugssystem --96-- er- gibt sich ein konstantes Fehlerverkleinerungsverhältnis c/L, so dass sich die Anordnung eines Kor- rektur- bzw. Rechengliedes --94-- erübrigt.
Aus den Fig. 6 und 7 ist eine Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine --105-- ersichtlich, welche einen mit Schienenfahrwerken --106, 107-- auf dem aus Schienen-108, 109- und Schwellen - 110-- bestehenden Gleis verfahrbaren Maschinen-Hauptrahmen --111-- aufweist, welcher mit einem, auf beide Fahrwerke--106, 107-- wirksamen Fahrantrieb --112-- ausgestattet ist und wel- cher die Antriebs- und Energieversorgungseinrichtungen --113-- der Maschine sowie eine Bedie- nerkabine --114-- trägt. Die Arbeitsrichtung der Maschine --105-- ist durch den Pfeil 115 gekennzeichnet.
Die Pfeile 116 veranschaulichen symbolisch eine schrittweise Vorschubbewegung des Maschinen-Hauptrahmens Am hinteren Ende des Maschinen-Hauptrahmens befindet sich eine Lagerstelle --117--, welche als, um eine vertikale Achse --118-- drehbares Kupplungsgelenk --119-- ausgebildet ist. Über dieses Kupplungsgelenk --119-- ist ein als Deichselgestell ausgebildeter Werkzeug-Tragrahmen --120-- schwerer Bauart mit angebauter Bedienerkabine -- 121-- kardanisch gelenkig sowie in Maschinenlängsrichtung verstellbar verbunden. Der Werkzeug- -Tragrahmen --120-- ist mit seinem, von der Lagerstelle --117-- distanzierten hinteren Ende über einen Spurkranz-Radsatz --122-- separat am Gleis abgestützt und geführt.
Am Werkzeug-Tragrahmen --120-- ist je Schiene --108 bzw. 109-- ein über einen Höhenverstellantrieb --123-- hebund senkbares Stopfaggregat --124-- angeordnet. Der balkenförmige Längsträger --125-- des deichselförmigen Werkzeug-Tragrahmens --120-- besteht im vorliegenden Fall aus einer Hydraulik-Zylinder-Kolben-Einheit, welche den Verstellantrieb --126-- für die Längsverstellung des Tragrahmens zum Maschinen-Hauptrahmen --111-- bildet. Die Kolbenstange-127-- des Verstellantriebes --126-- ist am Kupplungsgelenk --119-- angeschlossen.
Das mit Spurkranz-Richtrollen --128-- und Heberollen --129-- ausgestattete Gleishebe- und richtaggregat --130-- ist einerseits über die hebe- und Richtantriebe --132 bzw. 133-- und anderseits mit seinem balkenförmigen Ende --134-- mit dem Werkzeug-Tragrahmen --120-- jeweils gelenkig verbunden.
Die Maschine --105-- ist mit einem optischen Nivellier-Bezugssystem --135-- versehen, welches je Schiene --108, 109-- aus einem, über das vordere Schienenfahrwerk --106-- am noch unkorrigierten Gleis geführten Sender --136--, z. B. auf Infrarot- und Laserbasis, und einem, über
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sich über ein Gestänge --140-- auf ein am Gleis geführtes Tast-Messorgan --141-- abstützt.
Die Maschine --105-- ist weiters mit einem Richt-Bezugssystem --142-- versehen, welches im vorliegenden Fall als Gestänge --143-- ausgebildet ist, dessen vorderes Ende mit einem am unkorrigierten Gleis geführten Tastorgan --144-- und dessen hinteres Ende mit einem am bereits korrigierten Gleis geführten Tastorgan --145--, jeweils über Gleismitte, verbunden ist. Das Tastorgan --145-- steht mit dem Werkzeug-Tragrahmen --120-- über eine Parallelogrammführung --146-- in Mitnahmeverbindung. Mit dem Tast-Messorgan --141-- bzw. dem Gestänge --140-- ist ein z.
B. als Drehpotentiometer ausgebildeter Messfühler --147-- verbunden, welcher in bekannter Weise mit einem Gabelarm --148-- mit dem Gestänge --143-- des Richt-Bezugssystems --142-- zur Erfassung der Differenz zwischen Soll- und Ist-Pfeilhöhe des Gleises im Bereich des Gleishebeund Richtaggregates --130-- zusammenwirkt.
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Aus Fig. 7 geht anschaulich die selbsttätige Nachführung und Einstellung des Werkzeug-Tragrahmens --120-- und der mit ihm verbundenen Arbeitsaggregate nach dem Gleislängsverlauf hervor. Der Tragrahmen --120-- folgt, unabhängig vom Maschinen-Hauptrahmen --111--, dem Kurvenverlauf des Gleises, so dass sich die Werkzeuge der Stopfaggregate --124-- und des Gleishebe- und Richtaggregates --130-- stets in der richtigen seitlichen Position zur jeweiligen Schiene --108 bzw.
109-- befinden.
Die Maschine --105-- erlaubt vier verschiedene Betriebsarten. Gemäss der ersten Betriebsart kann sie bei blockiertem Verstellantrieb --126-- als normale Gleisstopfmaschine mit schrittweisem Vorschub sowohl des Maschinen-Hauptrahmens --111-- als auch des Werkzeug-Tragrahmens --120-- von Stopfstelle zu Stopfstelle, entsprechend den Pfeilen 116 und 149, betrieben werden. Als zweite Betriebsvariante kommt eine kontinuierliche Non-stop-Vorschubbewegung des Maschinen-
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Hauptrahmens --111-- entsprechend demrahmens --120-- entsprechend den Pfeilen 149 in Betracht. Hiezu bedarf es einer der bereits beschriebenen Anordnungen zur Steuerung des Verstellantriebes-126-.
Die dritte Variante sieht den Einsatz als normale Stopfmaschine für relativ grosse Gleishebungen vor, wobei der Abstand zwischen dem hinteren Schienen fahrwerk --107-- und dem Spurkranz-Radsatz --122-- der Maschine
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welcher zwecks guter Kurvenläufigkeit die Achsabstände zu verringern sind, was durch vollständiges Einfahren der Kolbenstange --127-- des Verstellantriebes --126-- erreicht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fahrbare Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine, mit einem auf Fahrwerke abgestützten Maschinen-Hauptrahmen und einem mit diesem gelenkig verbundenen, wenigstens ein Stopfaggregat tragenden und zwischen zwei voneinander distanzierten Fahrwerken am Gleis abstützbaren Werkzeug-Tragrahmen, dadurch gekennzeichnet, dass an dem - lediglich ein Stütz- und Führungsfahrwerk (6 ; 39 ; 63 ; 122) aufweisendes und im Längsabstand von diesem am Maschinen-Hauptrahmen (4 ; 29 ; 56 ; 111) gelenkig abgestützten-Werkzeug-Tragrahmen (7 ; 34 ; 62 ; 120) das Stopfaggregat (13 ; 42 ; 77 ; 124) dem Stütz- und Führungsfahrwerk unmittelbar vorgeordnet und vor dem Stopfaggregat ein Gleishebe- und Richtaggregat (15 ; 40 ;
69) samt Hebe- und Richtantrieben angeordnet ist, und dass der Werkzeug-Tragrahmen (7 ; 34 ; 62 ; 120) an seiner Lagerstelle (8 ; 65 ; 117) am Maschinen-Hauptrahmen (4 ; 29 ; 56 ; 111) zu diesem in Maschinenlängsrichtung über einen Antrieb (12 ; 38 ; 68 ; 126) verstellbar angeordnet ist.