DE2228959C2 - Maschine zum Verdichten des Bettungsschotters des Eisenbahnoberbaues - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Verdichten des Bettungsschotters des Eisenbahnoberbaues mit in das Schotterbett eintauchenden parallel zur Gleislängsrichtung verstellbaren und vibrierenden Stopfwerkzeugen zum gleichzeitigen Unterstopfen einer oder zweier Schwellen, sowie mit auf das Schotterbett aufsetzbaren virbrierenden Schwellenfach- und Vorkopfverdichtern zum gleichzeitigen Verdichten des diesen Schwellen benachbarten Schwellenfaches und Vorkopfbereiches. &o

Es sind Maschinen bekanntgeworden, die Stopfwerkzeuge, sowie Schwellenfach- und Vorkopfverdichter aufweisen, wobei diese Werkzeuge zeitlich und örtlich voneinander getrennt arbeiten. Die Wirkung der einzelnen Werkzeuge auf das Schotterbett ist, bedingt durch die ihnen gestellten Aufgaben sehr unterschiedlich und örtlich streng begrenzt. So wirken z. B. die Stopfwerkzeuge mit einer im wesentlichen horizontalen Beistell- und Vibrationsbewegung unmittelbar unter den Schwellen, wogegen die Bewegung des Schwellenfachverdichters lotrecht und im Bereich der auf dem Schotterbett zur Anlage kommenden Verdichterflächen wirkt. Durch diese verschiedenen Arbeitsweisen ergibt sich unter der Schwelle eine andere Lagerung der Schotterkörner als im Schwellenfach oder im Vorkopfbereich der Schwellen. Wenn nun die einzelnen Arbeitsgänge zeitlich voneinander getrennt durchgeführt werden, besteht die Gefahr, daß ein nachfolgender Arbeitsgang die Wirkung des vorhergehenden beeinträchtigt und im Schotterbett zwischen Schwellenauflager, Schwellenfach und Vorkopf Zonen auftreten, die schwach verdichtet und unterschiedlich geschichtet sind, wodurch die Haltbarkeit des Oberbaues beeinträchtigt wird.

Ferner sind - gemäß der DE-OS 19 28 619 Maschinen bekanntgeworden, bei denen während des Unterstopfens einer oder zweier Schwellen gleichzeitig auch die diesen Schwellen benachbarten Schwellenfächer verdichtet werden und die zusätzlich zu diesen Werkzeugen auch ebenfalls gleichzeitig mit der Unterstopfbewegung arbeitende Schwellenvorkopfverdichter aufweisen. Durch die gleichzeitige Unterstopfunk·, Zwischenfachverdichtung und Vorkopfverdichtung wird das Schotterbett zwar gleichmäßig und haltbar verdichtet, wobei jedoch durch die lotrechte Verdichtung des Zwischenfach- und Vorkopfverdichters das Flankenprofil in Höhenrichtung verkleinert wird, so daß die Schwellenköpfe aus dem Schotterbettprofil herausragen. Dies ist deshalb unerwünscht, da beim Nivellieren das Gleis in den meisten Fällen angehoben werden muß und somit die Schwellenköpfe noch mehr freigelegt werden.

Schließlich ist - gemäß DE-AS 10 23 479 - eine Vorrichtung zur Bearbeitung des Vorkopf- und Flankenbereiches der Schotterbettung bekannt, welche eine, mittels Handspindeln zum Fahrgestellrahmen höhenverstellbare und über einen Schwingungserreger vibrierbare Rüttelplatte aufweist, die aus einem horizontalen, im Vorkopfbereich aufsetzbaren Plattenteil und einem mit diesem gelenkig verbundenen, mittels Schraubenfedern an die Bettungsflanke andrückbaren weiteren Plattenteil besteht. Dieser abgefederte Plattenteil erfüllt im wesentlichen nur die Aufgabe eines Verteilorgans, welches bei Böschungsunregelmäßigkeiten elastisch nachgibt. Zufolge des Fehlens einer nennenswerten horizontalen Kraftkomponente parallel zu den Schwellen und zur Gleisebene ist eine wirksame Verdichtung des Bettungsschotters im Vorkopf-Flankenbereich nicht erzielbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der nicht nur eine hohe und gleichmäßige Verdichtung des Schotterbettes zwischen Schwellenauflager, Schwellenzwischenfach und Schwellenvorkopfbereich erzielbar ist, sondern auch die Schotterbettflanken in die gleichzeitige Verdichtung einbezogen werden, wodurch mit der Bearbeitung des Schotterbettes durch die Stopfwerkzeuge, Schwellenfach- und Vorkopfverdichter auch zugleich dessen Profilierung aufrechterhalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Stopfwerkzeugen und den Schwellenfachverdichtern zugeordneten Vorkopfverdichter jeweils mit einem Schotterbettflankenverdichter zu einem starren, vibrierbaren Verdichtorgan verbunden sind, das mit dem Maschinenrahmen über wenigstens eine,

annähernd parallel zu den Schwellen verlaufende Kolben-Zylindereinheit gelenkig verbunden ist.

Mit einer derartigen Werkzeugkombination wird durch den gleichzeitigen, sinnvoll aufeinander abgestimmten Einsatz aller genannten Werkzeuge ein in sich geschlossener, bis an die Bettungsaußenilanke sich erstreckender Stopf- bzw. Verdichtbereich geschaffen, in welchem der Schotter unter dsr gemeinsamen Wirkung von Beistell-, Vertikal-, Horizontal- und Vibrations-Kräften in Fließbewegung in Richtung zu den zu verdichtenden Zonen des Schotterbettes in Bewegung versetzt wird. Diese Fließbewegung veranlaßt die Schottersteine zu einer gegenseitigen Verlagerung und Neuorientierung, so daß sie die engstmögliche Lage zueinander einnehmen und von den auf sie einwirkenden Arbeitskräften bis zum gewünschten Grad verdichtet werden. Dabei wirkt die von den Kolben-Zylindereinheiten auf das starre Vorkopf- und Flanken-Verdichtorgan ausgeübte, zur Gleismitte gerichtete definierte Horizontalkraft einem Abfließen des Schotters aus der eigentlichen Stopfzone nicht nur entgegen, sondern sie erzeugt selbst, im Zusammenwirken mit den auf das Verdichtorgan wirksamen Vertikal- und Vibrationskräften einen zu den Schwellenenden hin gerichteten Schotterfluß bis zum Erreichen des im Vorkopf- und Flankenbereich erwünschten, durch entsprechende Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylindereinheiten einstellbaren Verdichtungsenddrucks. Durch die in horizontaler Richtung wirksame Schotterverdichtung wird auch der Verschiebewiderstand des Gleises in Gleisebene erhöht, so daß sich eine Stabilisierung der Gleislage auch in Kurven über einen wesentlich verlängerten Zeitraum ergibt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich das Verdichtorgan bei Anordnung von lediglich an einer Längsseite einer Schwelle in das Schotterbett eindringenden Stopfwerkzeugen sowie an der anderen Längsseite dieser Schwelle auf das Schotterbett aufsetzbaren Schwellenfachverdichtern zumindest über den Längenbereich der der Schwelle benachbarten beiden Schwellenfächer. Dadurch ergibt sich eine relativ einfache, jedoch mit allen Vorzügen der erfindungsgemäßen Bauart ausgestattete Ausführungsvariante der Maschine.

Für Maschinen der höheren Leistungsklassen ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß sich das Verdichtorgan bei Anordnung von an den voneinander abgekehrten Längsseiten zweier benachbarter Schwellen in das Schotterbett eintauchenden Stopfwerkzeugen sowie in dem von diesen Schwellen begrenzten Schwellenfach aufsetzbaren Schwellenfachverdichtern über einen Längenbereich von mehr als zwei, vorzugsweise drei Schwellenfächern erstreckt. Eine solche Maschine zeichnet sich durch ihre rationelle Arbeitsweise und hohe Stundenleistung aus.

Um einerseits die Konstruktion der Maschine noch weiter zu vereinfachen und anderseits eine noch bessere Verdichtung des Schotterbettes zu gewährleisten, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die horizontale Platte des Vorkopfverdichters mit mindestens einem parallel zur Gleislängsachse verlaufenden, bis unter die Schwellenunterkante in das Schotterbett eintauchenden Verdichterblech versehen ist.

Mit Hilfe der Verdichterbleche wird nicht nur die von dem einstückigen Verdichterorgan ausgehende Vibrationsschwingung mit der gleichen Amplitude und Freauenz bis tief in das Schotterbett übertragen.

sondern auch die vom Schotterbettflankenverdichter ausgeübte zusätzliche, parallel zu deii Schwellen und der Gleisebene gerichtete Kraft ins Innere des Schotterbettes übermittelt, wodurch der gesamte, einer oder zwei Schwellen zugeordnete Vorkopfbereich des Schotterbettes gegen seitliche Verschiebung gesichert wird. Auf Grurd des auf das Verdichtorgan lotrecht einwirkenden Vorspanndruckes kann auch die zusätzliche Seitenkraft groß gewählt werden, so daß die gewünschte maximale Verdichtung der Schotterflanke und des Vorkopfbereiches in waagrechter und lotrechter Richtung gewährleistet wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Maschine,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,

F i g. 3 eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig.4 eine Draufsicht gemäß dem Pfeil IV in Fig. 3.

In F i g. 1 ist der Querschnitt eines Gleises dargestellt, welches aus Schienen 1, Schwellen 2 und einem Schotterbett 3 gebildet wird. Die Maschine zum Bearbeiten des Schotterbettes besteht aus einem auf den Schienen 1 verfahrbaren Maschinenrahmen 4, auf dem Stopfwerkzeuge 5 für die gleichzeitige Unterstopfung zweier benachbarter Schwellen 2' (Fig. 2) paarweise angeordnet sind. Ferner sind auf dem Rahmen 4 Schwellenfachverdichter 6 derart befestigt, daß sie in dem zwischen den beiden von den Stopfwerkzeugen gleichzeitig unterstopften Schwellen 2' liegenden Schwellenfach zur Anlage auf das Schotterbett gebracht werden können. Die erfindungsgemäße Maschine weist ferner einen Schwellenvorkopfverdichter 7 und einen Schotterbettflankenverdichter 8 auf, die zu einem starren, vibrierbaren Verdichtorgan 9 verbunden sind, welches mittels einer elastischen Verbindung 10 an einer annähernd parallel zu den Schwellen und zur Gleisebene liegenden Kolben-Zylindereinheit 11 angelenkt ist, die ihrerseits mit dem Maschinenrahmen 4 verbunden ist. Das Verdichtorgan 9 ist dem Flanken- und Vorkopfprofil des Schotterbettes angepaßt und besteht aus einem a!s Vorkopfverdichter 7 ausgebildeten horizontalen Abschnitt und einem als Schotterbettflankenverdichter 8 dienenden abgewinkelten Abschnitt. Das Verdichtorgan 9 ist mit Hilfe von Federn 12 gegen das Schotterbett 3 vorgespannt und mit Schwingungserregern 13 ausgerüstet, die im wesentlichen über dem Vorkopfverdichter 7 angeordnet sind. Der Vorkopfverdichter 7 ist ferner mit einem parallel zur Gleislängsachse verlaufenden, bis unter die Schwellenunterkante in das Schotterbett eindringenden Verdichterblech 14 und in Nähe der Schwellenvorköpfe mit einer Gummileiste 15 versehen, welche mit einer am Rahmen 4 befestigten Anschlagleiste 16 zusammenwirkt, um zu verhindern, daß der Flankenbettschotter auf die Schwellen bzw. in die Schwellenfächer gelangt. Dies ist besonders bei der in F i g. 1 dargestellten Maschine erforderlich, da diese eine angehäufelte Schotterbettflanke bildet und daher durch die Anschlagleiste 16 auch über der Schwellenoberkante ein Gegendruck für die parallel zu den Schwellen und zur Gleisebene gerichtete Kraft aufgebracht werden kann, wodurch auch in diesem Bereich eine zufriedenstellende Verdichtung stattfindet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.3 und

Fig.4 ist ebenfalls eine Anschlagleiste 16 und eine Gummileiste 15 auf dem Vorkopfverdichter 7 vorgesehen, obwohl hier die Schotterflanke die Schwellenoberkante nur wenig überragt. Auch hier soll ein Gegendruck für die von der Kolben-Zylindereinheit U ausgeübte Kraft aufgebracht werden. Im übrigen unterscheidet sich die Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 von der eingangs beschriebenen dadurch, daß hier je Arbeitszyklus nur eine Schwelle unterstopft wird, wodurch nur eine Reihe von Stopfwerkzeugen 5 vorgesehen ist und daß das Verdichtorgan 9 sowie das Verdichterblech 14, welche bei den für die gleichzeitige Bearbeitung von zwei Schwellen eingerichteten Maschinen vorzugsweise länger als zwei Schwellenteilungen ausgebildet sind, entsprechend kurzer gefertigt sind (F ig· 4).

Abgesehen von den durch diese Unterschiede bedingten Abweichungen in der Arbeitsweise wird bei beiden Ausführungsformen der Maschine der Bettungsschotter gleichzeitig unter einer oder zwei Schwellen und in dem diesen Schwellen benachbarten Schwellenfach und Vorkopfbereich durch Vibration gestopft bzw. verdichtet, wobei während dieses Vorganges die Schotterbettflanke ebenfalls durch Vibration verdichtet und zusätzlich gleichzeitig mit einer parallel zu den Schwellen und zur Gleisebene gerichteten Kraft beaufschlagt wird.

Dazu wird die Maschine derart in Stellung gebracht, daß die Stopfwerkzeuge 5 neben einer oder zwei benachbarten Schwellen 2' in das Schotterbett eindringen können und die Schwellenfachverdichter 6 bei der Ausführung gemäß F i g. 1 und 2 in das den zu unterstopfenden Schwellen benachbarte Schwellenfach und bei der Ausführung gemäß der F i g. 3 und 4 in jenes Schwellenfach einsetzbar ist, welches in Arbeitsrichtung gesehen, dem durch die Stopfwerkzeuge aufgewühlten Schwellenfach nachfolgt. Wenn die Stopfwerkzeuge 5 und Schwellenfachverdichter 6 in die Arbeitsstellung gebracht und mit einer Vibrations- bzw. Beistellbewegung beaufschlagt werden, so wird gleichzeitig auch das Verdichtorgan 9 auf das Schotterbett abgesetzt und durch den Schwingungserreger 13 in Vibration gesetzt. Gleichzeitig mit der Vibrationsbewegung wird das Verdichtorgan 9 durch die Kolben-Zylindereinheit 11 mit einer zusätzlichen, parallel zu den Schwellen und zur Gleisebene gerichteten Kraft beaufschlagt und fürt dadurch eine Schließbewegung in Richtung des Pfeiles 17 aus. Da das Verdichtorgan 9 über die elastische Verbindung 10 an der Kolben-Zylindereinheit 11 befestigt ist, so ist die Verdichtung der Schotterbettflanke selbst bei konstant eingestellter Schließbewegung und bei unregelmäßiger Breite der Schotterbettflanke immer gleich groß. Wenn das Verdichtorgan 9 auf das Schotterbett aufgesetzt wird, so dringt das Verdichterblech 14 bis unter die Schwellenunterkante in den Schotter ein und überträgt sowohl die Vibration als auch die Schließbewegung in Richtung des Pfeiles 17 bis tief in das Schotterbett, wodurch im Verein mit den gleichzeitig arbeitenden Stopfwerkzeugen 5 und Schwellenfachverdichtern 6 das gesamte im Bereich der unterstopften Schwelle liegende Schotterbett gleichzeitig bearbeitet wird. Bei geeigneter Wahl des Schließungsweges kommt das Niveau der Schotterflanke mit dem Niveau der Schwellenoberkante in gleicher Höhe zu liegen, so daß die Stirnseiten der Schwellen voll mit verdichtetem Schotter verfüllt sind und die Schotterflanke nach Beendigung der Arbeit gleichzeitig -auch profiliert ist. Somit wird die Wirkung sämtlicher Arbeitsgänge ergänzt und nicht wie bisher die Wirkung eines Arbeitsganges durch den folgenden Arbeitsgang beeinträchtigt.

Es können auch mehrere Verdichterbleche 14 in beliebiger Lage an jedem Verdichtorgan 9 angeordnet sein, wobei die Verwendung der in der Zeichnung dargestellten Schwingungserreger 13 nicht zwingend ist, da auch andere Vibrationserreger verwendet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Verdichten des Bettungsschotters des Eisenbahnoberbaues mit in das Schotterbett eintauchenden parallel zur Gleislängsrichtung verstellbaren und vibrierenden Stopfwerkzeugen zum gleichzeitigen Unterstopfen einer oder zweier Schwellen, sowie mit auf das Schotterbett aufsetzbaren vibrierenden Schwellenfach- und Vorkopfverdichtern zum gleichzeitigen Verdichten des diesen Schwellen benachbarten Schwellenfsches und Vorkopfbereiches, dadurch gekennzeichnet., daß die den Stopfwerkzeugen (5) und den Schwellenfachverdichtern (6) zugeordneten Vorkopfverdichter (7) jeweils mit einem Schotterbettflankenverdichter (8) zu einem starren, vibrierbaren Verdichtorgan (9) verbunden sind, das mit dem Maschinenrahmen (4) über wenigstens eine, annähernd parallel zu den Schwellen (2') verlaufende Kolben-Zylindereinheit (11) gelenkig verbunden ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Verdichtorgan (9) bei Anordnung von lediglich an einer Längsseite einer Schwelle (2') in das Schotterbett eindringenden Stopfwerkzeugen (5) sowie an der anderen Längsseite dieser Schwelle auf das Schotterbett (3) aufsetzbaren Schwellenfachverdichtern (6) zumindest über den Längenbereich der der Schwelle (2') benachbarten beiden Schwellenfächer erstreckt (F ig. 4).

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Verdichtorgan (9) bei Anordnung von an den voneinander abgekehrten Längsseiten zweier benachbarter Schwellen (2') in das Schotterbett eintauchenden Stopfwerkzeugen (5) sowie in dem von diesen Schwellen begrenzten Schwellenfach aufsetzbaren Schwellenfachverdichtern (6) über einen Längenbereich von mehr als zwei, vorzugsweise drei Schwellenfächern erstreckt (Fig. 2).

4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Platte des Vorkopfverdichters (7) mit mindestens einem parallel zur Gleislängsachse verlaufenden, bis unter die Schwellenunterkante in das Schotterbett eintauchenden Verdichterblech (14) versehen ist.