DE2331915A1

DE2331915A1 - Verfahren und vorrichtung zum stopfen und nivellieren eines gleises

Info

Publication number: DE2331915A1
Application number: DE2331915A
Authority: DE
Inventors: Josef Ing Theurer
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1973-04-26
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1974-11-07
Also published as: DE2331915C3; HU172054B; CA1202823A; AT336066B; RO80845B; US4248155A; FR2227393A1; RO80845A; ATA374273A; DE2331915B2; DE2366203B1; JPS5048607A; AU6471074A; JPS5749681B2; FR2227393B1; SE394900B; US4334479A; CH571119A5; US3910195A; DE2366203C2

Description

; 3742/73 26.4.1973

PATENTANWÄLTE
Pr. ter. njt. DIETER LOV/IS
Pipl.-Phy.v CLAW". PUt¹LAU
Pipl.-Int-. FRANZ LOi ΙΓ.ΓΝΤΖ

813 S TARNHLRg
LILlENWEQ 9

Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesel!schaft m.b.H.

in Wien

Verfahren und Vorrichtung zum Stopfen und Nivellieren eines Gleises

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stopfen und Nivellieren eines Gleises, bei welchem der Schotter unterhalb der Schwellen, insbesondere im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle von beiden Längsseiten der Schwelle aus durch Vibration und Druck unterstopft und dabei oder gegebenenfalls auch vorher das Gleis so lange gehoben wird, bis die gewünschte Soll-Lage an Hand eines Bezugssystems und ein höherer Verdichtungsgrad des Schotters erreicht wird.

Ing.Ha/Do/Ba/Lei/AT

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H-

Ein solches Verfahren ist bereits bekanntgeworden und hat sich in der Praxis sehr bewährt, jedoch wird der gewünschte Verdichtungsgrad des Schotters unterhalb der Schwellen nicht immer erreicht, da der Schotter in Schwell enlängsrichtung zur Bettungsflanke zu oft ausweicht.

Es ist aber auch bereits bekannt, die höhenverstell-, bei stell- und vibrierbaren Stopfwerkzeuge an Gleisstopfmaschinen sowohl beidseits der Schwell en!ängsseite als auch im Bereich des Schwellenvorkopfes anzuordnen. Mit solchen Maschinen kann eine im wesentlichen geschlossene Verdichtungszone im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle bis zu den Schwellenenden erreicht werden. Ein Einhalten bzw. Erreichen der Sol!-Höhenlage des Gleises bzw. eines gewünschten Verdichtungsgrades ist aber nicht möglich, da nach diesem Vorschlag die Maschinen weder ein Bezugssystem noch eine entsprechende Steuerung aufweisen.

Um die Lage eines Gleises der Höhe nach zu korrigieren, wurde es auch bereits bekannt, das Gleis lediglich durch Unterstopfen der Querschwellen anzuheben. Bei diesen bekannten Maschinen tauchen die Stopfwerkzeuge lediglich an den beiden Längsseiten der Schwellen ein, wobei - durch eine Steuereinrichtung - der Verdichtvorgang des Schotters unter den Schwellen bei Erreichen der Soll-Lage des Gleises selbsttätig beendet wird. Zum Korrigieren von größeren Gleisfehlern weisen diese Maschinen zusätzlich Hebewerkzeuge auf. Auch mit solchen Maschinen wird aber eine gleichmäßige Verdichtung des Schotters unterhalb jeder Schwelle nicht immer erreicht, da beispielsweise bei zu starkem Unterstopfen der Schwellen der Schotter

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in Richtung der Schwellenflanke hin ausweicht, während z.B. bei anderen Gleisabschnitten der Verdichtvorgang bei Erreichen der Soll-Lage des Gleises bereits beendet werden muß, obwohl der gewünschte Verdichtungsgrad des Schotters noch nicht erreicht ist.

Um eine genaue Einhaltung der Soll-Lage des Gleises auch bei Unterstopfen mit hohem Stopfdruck zu gewährleisten, wurde nun auch bereits bekannt, im Bereich der beiden der Schwellenlängsseiten eintauchenden Stopfwerkzeuge eine sogenannte Haltevorrichtung anzuordnen, die so einstellbar ist, daß ein überschreiten der SoIl-Lage durch das Gleis während des VerdichtungsVorganges verhindert wird. Dadurch wird ein Oberheben des Gleises hinreichend vermieden. Es kann aber auch bei dieser Vorgangsweise nicht immer sichergestellt werden, daß der Stopfvorgang jeweils bei Erreichen des im wesentlichen gleichen Verdichtungsgrades unter jeder Schwelle beendet wird.

Das Einhalten des jeweils erforderlichen richtigen Verdichtungsdruckes über einen längeren Gleisbereich bzw. unter jeder Schwelle kann daher mit den.bisher bekannten Maschinen nicht immer erreicht werden. Die vorliegende Erfindung hat nun das Ziel, eine hohe und möglichst gleichmäßige Verdichtung des Schotterbettes über einen längeren Gleisabschnitt betrachtet bzw. unterhalb jeder Schwelle -insbesondere bei einem Bearbeiten von Schnell fahrgleisen mit geringen Gleisfehlern - zu erreichen.

Dieses Ziel der Erfindung wird dadurch erreicht, daß der Schotter sowohl durch die an den beiden Schwellenlängsseiten, als auch -

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wie bekannt, durch die im Schwellenvorkopfbereich eintauchbaren Stopfwerkzeuge - durch Vibration und Druck verdichtet wird, wobei das Gleis durch den oder beim Stopfvorgang dabei so lange gegen eine die Soll-Lage festlegende Haltevorrichtung gedruckt wird, so daß dadurch der Schotter unter jeder Schwelle in regelbarer Weise einen gewünschten, insbesondere gleichmäßigen und optimalen maximalen Verdichtungsgrad erhält. Mit der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß durch die Unterstopfung im Bereich der Schwellenenden und durch das Hochdrücken des Gleises gegen eine Haltevorrichtung, bei im wesentlichen gleichzeitiger Verdichtung des Schotters unterhalb der Schwellen - insbesondere für SchneiIfahrstrecken, bei welchen während der Durcharbeitung nur geringe Hebungen erforderlich sind - eine hohe Genauigkeit der Gleislage bei gleichmäßigster Verdichtung erreichbar ist.

Dazu trägt auch bei, daß die Lage der Schotterspitzen - die sich zumindest bei Holzschwellen in die untere Seite der Schwelle verankert haben - nicht mehr wesentlich verändert wird bzw. werden diese Spitzen nicht wieder herausgerissen, sodaß die - insbesondere bei starken Setzungen eines Gleises,an sich gute Schotterverzahnung unterhalb der Schwellenunterseite nicht zerstört wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei schnell befahrenen Gleisstrecken, bei welchen das Schotterbett durch den Zugsverkehr bereits starke Setzungen erhalten hat, da dort die Anhebung des Gleises in der üblichen Art mit Gleishebewerkzeugen - bei welcher die Schotterstruktur unterhalb der Schwellen stark verändert wird - nicht mehr erforderlich ist.

Wird somit bei einer Durcharbeitung nach der erfindungsgemäßen

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Methode ein Gleis bearbeitet, so können die Schotterspitzen bzw. Schottersteine in ihrer ursprünglichen Lage verbleiben und werden durch die Druckstopfhebung in ihrer Lage nicht gestört, sondern noch weiter an die Unterseite der Schwellen gepreßt. Durch die Unterstopfung im Bereich der Schwellenenden werden insbesondere große Verdichtungsdrücke erzielt, um das Gleis in die gewünschte SoIl-Lage hochzudrücken. Weiters ergeben diese Maßnahmen eine besonders feinfühlige Annäherung des Gleises an die Soll-Lage, da das Gleis nicht aus der gesetzten Lage herausgerissen, sondern mehr gegen die Soll-Lage zu gedrückt wird, wodurch also zusätzlich auch noch die Genauigkeit der Gleislage verbessert werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der erwünschte erhöhte maximale Verdichtungsgrad des Schotters durch Änderung der Höhe und bzw. oder der Dauer des Druckes oder der Vibration im Bereich des Schotters vor Kopf der Schwellen gegenüber dem Bearbeitungswert des Schotters an den Schwellenlängsseiten erzielt. Solche zusätzlichen Maßnahmen sind vor allem dort vorteilhaft, wo eine Anpassung an verschiedene Schotterverhältnisse zweckmäßig erscheint. Es'hat sich darüber hinaus gezeigt, daß beispielsweise bei Erhöhung des Bei stell druckes der an den Schwellenlängsseiten zum Einsatz kommenden Stopfwerkzeuge die Tendenz des Schotters zum Ausweichen in Richtung der Schotterflanke zu stark zunimmt. Durch die Erhöhung bzw. die Verlängerung des Einwirkens von Druck und Vibration im Bereich des Schotters an den Schwellenenden wird nun erreicht, daß der Druck nach oben verstärkt wird, so daß mit diesem Verfahren das Gleis auch um ein beträchtliches höhe-

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res Maß in die Soll-La'ge nach oben gedrückt werden kann, ohne dabei übliche Hebewerkzeuge zu benutzen.

Vorteilhaft für die universelle Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, wenn das Gleis bei geringen Differenzen zwischen der Ist-Lage und der gewünschten Soll-Lage lediglich durch Druckstopfhebung gegen die Haltevorrichtung und bei größeren Differenzen in einem Gleisabschnitt sowohl durch Druckstopfhebung und bzw. oder lediglich durch konventionelle Hebung mit üblichen Hebewerkzeugen - bei Stopfung von den Längsseiten und vom Bereich vor Kopf der Schwellen - in die gewünschte Soll-Lage mit maximalem Verdichtungsdruck verbracht wird. Somit ist es möglich, ohne Unterbrechung des Arbeitseinsatzes auch größere Fehler in der Höhenlage des Gleises auszugleichen, wobei in jedem Fall erreicht wird, daß durch die Druckstopfhebung sowohl bei kleinen als auch bei großen Hebehöhen das Gleis mit maximalem Verdichtungsdruck in die gewünschte Soll-Lage verbracht werden kann.

Die Erfindung betrifft weiters eine fahrbare Gleisnivel!ier-Stopfmaschine zur Durchführung des Verfahrens mit über Antriebe höhenverstell-, bei stell- und vibrierbaren Stopfwerkzeugen und wenigstens einem die Ist- und SoIl-Gleishöhenlage an Hand eines Bezugssystems aufnehmenden bzw. anzeigenden Meßwertgeber sowie einer diese Antriebe für einen gewünschten Schotterverdichtungsgrad regelnde Steuereinrichtung und gegebenenfalls Gleishebewerkzeugen. Eine nach der Erfindung ausgebildete Gleisnivellier-Stopfmaschine weist folgende Merkmale auf:

Wenigstens eine Stopfwerkzeuggruppe je Schwelle mit Werkzeugen

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zum Eintauchen sowohl an beiden Längsseiten einer Schwelle (Schwellenfachwerkzeuge) als auch im Bereich vor Kopf der Schwelle (Außenstopfwerkzeuge) mit diesen zugeordneten Beistell- und Vibrationsantrieben;

wenigstens eine vorzugsweise im Bereich der Stopfwerkzeuge vorgesehene Haltevorrichtung zur Festlegung der Soll-Lage des Gleises in Übereinstimmung mit dem Bezugssystem;

eine Steuereinrichtung mit wenigstens einem Meßwertgeber zur insbesondere voreinsteil baren Regelung der Beistellantriebe und bzw. oder Vibrationsantriebe sowohl für die an den Längsseiten als auch für die vor Kopf der Schwellen angeordneten Stopfwerkzeuge und mit mindestens einem, mit der Haltevorrichtung und gegebenenfalls mit Gleishebewerkzeugen verbundenen Kontroll- oder Meßorgan.

Diese Merkmalskombination ermöglicht erstmals auch ein im wesentlichen selbsttätiges Verbringen des Gleises - unabhängig von der jeweiligen Hebehöhe bzw. vom Schotterzustand - in die Soll-Lage und ein selbsttätiges Beenden des Verdichtvorganges durch die Steuereinrichtung, wobei sowohl das Erreichen der Soll-Lage als auch des optimalen Verdichtungsgrades in vorteilhafter Weise durch die Steuereinrichtung überwacht wird, wodurch beim Einsatz dieser Maschine eine feinfühlige und rasche Anpassung an die wechselnden Schotterverhältnisse möglich ist und eine hohe Dauerhaftigkeit der Schotterverdichtung erreicht wird.

Dadurch, daß der Steuereinrichtung jeweils Meßwertgeber zur Regelung der Beistell- und bzw. oder Vibrationsantriebe für die Schwel-

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lenfachstopfwerkzeuge und jeweils Meßwertgeber zur Regelung der Beistell- und bzw. oder Vibrationsantriebe für die Außenstopfwerkzeuge zugeordnet sind, ist es möglich, die Vorrichtung in äußerst feinfühliger Weise den jeweiligen Schotterzuständen in den verschiedensten Gleisbereichen anzupassen. Beispielsweise kann bei lockerem Schotterbett (nach einer Bettungsreinigung) für die Zwischenfachstopfwerkzeuge ein geringerer und für die Außenstopfwerkzeuge ein höherer Bei stell druck eingestellt werden, um so dem Abfließen des Schotters in Richtung der Flanken der Bettung zu hinreichend entgegenzuwirken.

Um den Steuervorgang zu vereinfachen, kann weiters vorgesehen sein, daß die Steuereinrichtung zur Änderung der Höhe und bzw. oder der Dauer des Druckes und bzw. oder der Vibration der Außenstopfwerkzeuge mit wenigstens einem Verzögerungsglied oder gegebenenfalls auch einem Beschleunigungsglied in Verbindung steht. Diese Maßnahme ermöglicht insbesondere einen vollautomatischen Ablauf der einzelnen Bewegungsvorgänge, so daß sich die Bedienungsperson im wesentlichen lediglich auf die Kontrolle und überwachung der einzelnen Meßgeräte und Korrekturvorgänge konzentrieren kann.

Um den durch die Außenstopfwerkzeuge unterhalb der Schwellenstirnseiten verdrängten Schotter im Bereich vor Kopf der Schwellen zu ergänzen, ist es weiter vorteilhaft, den Außenstopfwerkzeugen eine den Bereich vor Kopf der Schwellen gegebenenfalls einschließlich der ganzen Bettungsflanke bestreichende Pfluganordnung, z.B. eine Pflugstauplatte, nachzuordnen. Durch Heranführen bzw. Ergänzen des Schottermaterials vor Kopf der Schwellen kann z.B. die nachfolgende

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Oberflächenverdichtung des Schotters mittels des den Außenstopf -werkzeugen, insbesondere bei Anordnung einer Stopfwerkzeuggruppe zur gleichzeitigen Unterstopfung zweier benachbarter Schwellen, zu-, z.B. nachgeordneten Vorkopfverdichters zur Stabilisierung der Seiten!age des Gleises wesentlich wirkungsvoller durchgeführt werden.

Um die universelle Einsetzbarkeit der Maschine noch weiter zu erhöhen, kann die Maschine mit Richtwerkzeugen und einem Bezugssystem für die seitliche Lage eines Gleises ausgestattet sein, wobei es sich dabei als vorteilhaft erweist, wenn die den Antrieben für die Richtwerkzeuge zugeordneten Meßwertgeber mit der Steuereinrichtung zur Kontrolle und Änderung in meß- oder zeittechnischer Hinsicht in Verbindung stehen, so daß ein einheitlicher Ablauf des gesamten Korrekturvorganges an den jeweiligen Arbeitsstellen erreicht wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, an Hand derer die Erfindung im folgenden näher erläutert wird.

Die Fig. 1 zeigt im Aufriß eine erfindungsgemäße Gleisstopf-Nivelliermaschine in Verbindung mit einer einfachen Steuereinrichtung, die Fig. 2 einen Grundriß der Maschine nach Fig. 1, die Fig. 3 einen Schrägriß der einer Schiene des Gleises zugeordneten Stopfwerkzeuggruppe mit Zwischenfach- und Außenstopfwerkzeugen zum gleichzeitigen Unterstopfen zweier einander unmittelbar benachbarter Schwellen, die Fig. 4 ein Schema für die Steuerung der Beistell- und Vibrationsantriebe der Zwischenfach- und Außenstopfwerkzeuge in vereinfachter Darstellung und die Fig. 5 eine AusführungsVariante der Steuereinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Gleisstopf-Nivelliermaschine mit Haltevorrichtung.

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Die in Fig. 1 dargestellte Gleisstopf-Nivelliermaschine weist einen Fahrgestellrahmen 1 auf und ist mittels Fahrwerken 2 auf dem aus Schienen 3 und Schwellen 4 gebildeten Gleis in Richtung des Pfeiles verfahrbar. Die Maschine weist ein durch ein Drahtseil gebildetes Bezugssystem 5 auf, das sich von einem im unkorrigierten Gleisbereich befindlichen Endpunkt bis in den korrigierten Gleisbereich erstreckt. Die beiden Endpunkte des Bezugssystems 5 sind jeweils mittels eigener Wägelchen auf den Schienen 3 des Gleises verfahrbar und unabhängig vom Fahrgestellrahmen 1 höhenbeweglich gelagert. Zur Abnahme der Lage des Gleises relativ zum Drahtseil des Bezugssystems 5 ist ein Meßwertgeber 6 vorgesehen. Dieser Meßwertgeber 6 kann sowohl durch elektrische Spannungs- als auch Stromteiler, wie z.B. Drehspulen bzw. Drehpotentiometergeräte, gebildet werden.

Zum gleichzeitigen Unterstopfen zweier einander unmittelbar benachbarter Schwellen des Gleises weist die Maschine eine Stopfwerkzeuggruppe 7 auf. Diese Stopfwerkzeuggruppe 7 ist mittels eines eigenen Druckmittel Zylinders der Höhe nach einstellbar gelagert und weist sowohl in Vibration versetzbare Stopfwerkzeuge (im folgenden Schwellen fachstopfwerkzeuge 8 genannt), die in ihrer Arbeitsstellung mit ihren unteren Enden beidseits der Schwellen!ängsseiten in den Bettungsschotter eintauchen und in Gleislängsrichtung gegeneinander kraftbetätigbar verstellbar sind, als auch je ein im Bereich der Schwellenstirnseiten - vor Kopf der Schwellen - eintauchendes vibrierendes und quer zur Gleislängsrichtung kraftbetätigbar verstellbares Stopfwerkzeug (im folgenden Außenstopfwerkzeug 9 genannt) auf.

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Die Schwellenfachstopfwerkzeuge 8 werden mittels eines Antriebes 10 und die Außenstopfwerkzeuge 9 mittels eines Antriebes Π in Vibration versetzt. Für die Beistellbewegung ist jedem Stopfwerkzeug ein Hydraulikzylinder zugeordnet.

Die Maschine weist ferner eine kombinierte Hebe- und Richtvorrichtung 12 auf. In Arbeitsrichtung gesehen ist der Stopfwerkzeuggruppe 7 eine sowohl der Höhe als auch der Seite nach relativ zum Fahrgestellrahmen einstellbare Pfluganordnung 13 nachgeordnet, die dazu dient, Schotter von der Bettungskante in den Bereich unmittelbar vor den Schwellenstirnseiten zu befordern. Dies deshalb, um ein einwandfreies Verdichten der Schwellenvorköpfe mittels der im Bereich des hinteren Fahrwerkes 2 angeordneten Vorkopfverdichter 14 zu ermöglichen. Den Richtwerkzeugen 15 der kombinierten Hebe- und Richtvorrichtung 12 ist ein eigenes Bezugssystem 16 zugeordnet, das mit einem den Antrieben der Richtvorrichtung zugeordneten Meßwertgeber 17 sowie mit der im folgenden beschriebenen Steuereinrichtung für die Beistell- und Vibrationsantriebe in meß- oder zeittechnischer Hinsicht zusammenarbeitet.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Maschine ist wie folgt:

Befindet sich das Gleis im Bereich der Stopfwerkzeuggruppe 7 in der strich!iert gezeichneten fehlerhaften Lage, so bewirkt der vom Meßwertgeber 6 ermittelte Meßwert, daß ein Relais 18 einer Steuereinrichtung 19 anzieht und einen Kontakt schließt. Dies wiederum bewirkt das Anziehen von Magneten elektromagnetischer Ventile 20,21. Durch die Betätigung des Ventiles 21 wird die, die beiden Zylinderkammem des Hebezylinders 22 verbindende Leitung abgesperrt und

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die Hebevorrichtung in ihrer momentan befindlichen Lage verriegelt, so daß sie als Haltevorrichtung wirkt. Gleichzeitig wird über ein nicht dargestelltes Ventil das Absenken der Stopfwerkzeuggruppe 7 und somit das Eintauchen der Schwellenfach- und Außenstopfwerkzeuge 8, 9 bewirkt, während durch die Verstellung des Ventiles 20 den Beisteil zylindern der Stopfwerkzeuge 8 und 9 der Stopfwerkzeuggruppe 7 das von einem Tank 23 kommende Druckmittel zugeführt wird. Diese Zufuhr von Druckmittel, also der BeistellVorgang, wird dann beendet, wenn durch das Unterstopfen der Schwellen 4 das Gleis so weit angehoben ist, daß es sich in der in vollen Linien gezeichneten Soll-Lage befindet. Dieses Anheben des Gleises wird insbesondere deshalb begünstigt, da selbst bei einem hohen Verdichtungsdruck unterhalb der Schwellen ein Abwandern des Bettungsschotters in Richtung der Bettungsflanken durch die Außenstopfwerkzeuge 9 ausreichend vermieden wird. Somit ist das Einhalten eines gewünschten optimalen bzw. maximalen Verdichtungsgrades bei unterschiedlichen Bettungszuständen möglich.

Für den Fall, daß der Bettungsschotter unterhalb der unterstopften Schwellen, obwohl sich das Gleis bereits in der Soll-Lage befindet, noch nicht ausreichend verdichtet ist, kann die Beistellung der Stopfwerkzeuge 8, 9 und damit der Verdichtvorgang so lange fortgesetzt werden, bis der erforderliche Verdichtungsgrad erreicht ist. Die als Haltevorrichtung dienende, verriegelte kombinierte Hebe- und Richtvorrichtung 12 sowie das der Stopfwerkzeuggruppe 7 nachgeordnete Fahrgestell 2 verhindern dabei ein Hochwandern des Gleises über die durch das Bezugssystem 5 festgelegte Soll-Lage.

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Die Vibrationsantriebe für die Außenstopfwerkzeuge 9 und die Schwellenfachstopfwerkzeuge 8 sowie deren Beistellantriebe sind besser aus der Darstellung in Fig. 3 zu entnehmen. Diese Figur zeigt eine über einer der beiden Schienen 3 angeordnete Stopfwerkzeuggruppe 7 der Gleisstopf-Nivelliermaschine nach Fig. 1 und 2. Zum Unterstopfen der beiden voll gezeichneten Schwellen 4 wird die Stopfwerkzeuggruppe 7 mittels eines Hydraulikzylinders 24 abgesenkt. Hierbei tauchen die Schwellenfachstopfwerkzeuge 8 an den Längsseiten der Schwellen in das Schotterbett ein, während die Außenstopfwerkzeuge 9 jeweils vor Kopf einer der beiden Schwellen 4 eintauchen. Die Schwellenfach- bzw. Außenstopfwerkzeuge 8, 9 werden mittels der Antriebe 10, 11 beispielsweise über Exzenterwellen in Vibration versetzt, so.daß sie in einer in Gleislängsrichtung bzw. in einer zur Gleislängsachse etwa senkrecht verlaufenden Vertikalebene vibrieren. Die Beistellung der Schwellenfachstopfwerkzeuge 8 erfolgt mittels hydraulischer Bei stell antriebe 25, während die Beistellung der Außenstopfwerkzeuge 9 mittels hydraulischer Beistellantriebe 26 erfolgt.mittels welcher die bekannte und bewährte Asynchron-Stopfweise erreichbar ist. Es können aber zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch andere Bei stell antriebe, z.B. Schraubenspindelantriebe od. dgl. Verwendung finden. Weiters ist noch das dieser Schiene zugeordnete Drahtseil des Bezugssystems 5 sowie der Meßwertgeber 6 ersichtlich, der über ein Gestänge auf der Schiene 3 abgestützt ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, können die jeweils bearbeiteten Schwellen 4 von den Stopfwerkzeugen 8, 9 umfaßt und im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle und in ihren Endbereichen rundherum unterstopft

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werden. Durch diese Maßnahmen wird eine ausreichende Tragfähigkeit der Schwelle im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle geschaffen, sowie gleichzeitig vermieden, daß es zu einer Unterstopfung in der Mitte der Schwelle und dadurch zu dem gefürchteten "Reiten" der Schwellen bzw. während des Verdichtens zu einem "Abfließen" des Schotters in Richtung zur Bettungsflanke kommen kann, wodurch zur Erreichung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein höherer Gesamtverdichtungsdruck erzielt wird.

Die Darstellung in Fig. 4 zeigt die Versorgung der Beistellantriebe 25, 26 für die Schwellenfach- bzw. Außenstopfwerkzeuge 8, 9 sowie für deren Vibrationsantriebe 10 und 11 in vereinfachter schematischer Darstellung. Eine Pumpe 27 mit einer relativ hohen Förderleistung von beispielsweise 200 Liter pro Minute pumpt Druckmittel vom Tank 23 zu den Vibrations- und Beistellant'rieben 10,11; 25,26. Ober je ein elektromagnetisches Hydraulikventil 28 bzw. 29 wird das Druckmittel jeweils einer Reguliervorrichtung 30,31,32 zugeführt. Jede dieser Reguliervorrichtungen 30,31,32 besteht aus einem Druckreduzierventil, einer Druckmeßvorrichtung bzw. einem Meßwertgeber, sowie einem Rückschlagventil. Von der Reguliervorrichtung 30 wird das Druckmittel dann den der Schiene 3 zugewendeten Zylinderkammern der Beistellantriebe 26 der Außenstopfwerkzeuge 9 zugeführt. Dagegen wird das Druckmittel aus der Reguliervorrichtung 31 den beiden einander zugekehrten Zylinderkammern der beiden jeweils am weitesten von der Schiene 3 entfernten Zylindern der acht und das Druckmittel aus der Reguliervorrichtung 32 den voneinander abgewendeten Zylinderkammern der vier der Schiene 3 unmittelbar benachbarten Zylindern dieser Beistellantriebe 25 zugeführt. Die der Schiene unmittelbar

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benachbarten Zylinder bewirken eine Verstellung der Schwellenfachstopfwerkzeuge 8, die in dem von den beiden zu bearbeitenden Schwellen 4 eingeschlossenen Schwellenzwischenfach eintauchen, während die von der Schiene weiter entfernten Zylinder zum Beistellen der Schwellenfachstopfwerkzeuge 8 dienen, die an den voneinander abgewandten Längsseiten der beiden unmittelbar benachbarten Schwellen 4 zum Einsatz kommen. Die einander zugewandten Zylinderkammern für die im selben Schwellenzwischenfach eintauchenden Schwellenfachstopfwerkzeuge 8 sind mit einem Druckspeicher 33 verbunden. Ebenso sind die von der Schiene abgewandten Zylinderkammern der Zylinder der beiden Bei stellantriebe 26 mit einem Druckspeicher 34 in Verbindung. Diese Druckspeicher dienen jeweils dazu, nach dem Ende des Bei stell Vorganges die Stopfwerkzeuge 8,9 jeweils wieder in ihre Ruhestellung zurückzubringen. Da dies mit geringerer Geschwindigkeit als der Bei stell Vorgang erfolgen kann, ist hierzu eine weitere Pumpe 35, die beispielsweise eine Fördermenge von lediglich 60 Liter pro Minute aufweist, vorgesehen. Zum öffnen der von der Schiene abgewandten Bei Stellantriebe 25 wird das von der Pumpe 27 geförderte Druckmittel verwendet, dessen Druck in einer Drosselvorrichtung 36 auf das entsprechende Maß reduziert wird. Das von der Pumpe 27 geförderte Druckmittel wird weiters über Reguliervorrichtungen 37,38 den Vibrationsantrieben 10 und 11 zugeführt.

Die Reguliervorrichtungen 30,31,32 und 37,38 sind dermaßen ausgebildet, daß sie sowohl ein Reduzieren der den Antrieben zugeführten Menge als auch des Druckes des Druckmittels erlauben. Jeder dieser

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Reguliervorric¹ tungen 30,31,32 und 37,38 ist jeweils ein Meßwertgeber, z.B. ein mit einer Anzeigevorrichtung kombinierter Meßwertgeber 39, zugeordnet. Diese können durch Druck-, Differenzdruck-, bzw.Mengenmesser oder Druck- und Strömungsschalter, die z.B. mit Aufzeichenvorrichtungen in Verbindung stehen, gebildet werden.

Die Regulierung des Druckes und der Fördermenge des Druckmittels erfolgt zentral von der Steuereinrichtung 19. Jede der Reguliervorrichtungen 30,31,32,37,38 sowie die Drosselvorrichtung 36 ist mittels eigener Steuerleitungen mit der Steuereinheit 19 verbunden. Jeder dieser Meßwertgeber meldet die jeweils eingestellte Fördermenge und den jeweils eingestellten Druck an die Steuereinrichtung 19 zurück, um der Bedienungsperson die Kontrolle und Steuerung zu erleichtern. Für diesen Zweck können auch zusätzliche Meßwertgeber vorgesehen sein. Weiters ist auch das elektromagnetische Hydraulikventil 29 für die Versorgung der Bei stell antriebe 25 mit der Steuereinrichtung verbunden. In der Steuerleitung für das elektromagnetische Hydraulikventil 28 ist zwischen dem Magnet dieses Ventil es und der Steuereinrichtung 19 ein Verzögerungs- bzw. Beschleunigungsglied 40 angeordnet, welches mit einem Einstellregler und einer diesem zugeordneten Einstellskala versehen ist. Diese zentrale Steuerung der gesamten Bei stell- sowie Vibrationsantriebe von der Steuereinrichtung 19 erlaubt eine rasche und sinnvolle Aufeinanderfolge der einzelnen Arbeitsvorgänge sowie eine universelle Anpassung des Bei stell druckes bzw. der Drehzahl der Vibrationsantriebe an die jeweiligen Erfordernisse und insbesondere die Einhaltung eines gleich-mäßigen Verdichtungsgrades über längere Gleisabschnitte, unabhängig von der Hebehöhe des Gleises.

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An Hand der Fig. 5 soll nun eine Schaltung einer Steuereinrichtung 41 für die einzelnen Werkzeuge, d.h. Schwellenfach- und Äußenstopfwerkzeuge und für die Hebe- sowie Haltevorrichtung - die insbesondere im unteren Teil der Zeichnung schematisch dargestellt sind -näher erläutert werden. Der von dem mit dem Bezugssystem zusammenarbeitenden Meßwertgeber 42 kommende Meßwert wird in einem Differenzverstärker 43 mit einem mittels eines regelbaren Widerstandes einstellbaren Soll-Wert verglichen. Der so ermittelte Vergleichsmeßwert wird einem Schwellwertschalter 44 zugeführt, dessen Schaltschwelle mittels eines eigenen Reglers eingestellt werden kann. Je nach dem Zustand des Schwellwertschalters wird ein Kontakt 45 betätigt, der die Antriebe für die Bei stellung der Stopfwerkzeuge bzw. den Antrieb für die Hebewerkzeuge 46 in Bereitschaft versetzt. Befindet sich der durch den Schwellwertschalter 44 betätigte Kontakt 45 in der unteren Stellung, die die Hebebereitschaft bewirkt, wird ein Schalter betätigt, der die direkte Weiterleitung des festgestellten Differenzmeßwertes zu dem die Hebung bewirkenden elektromagnetischen Ventil 47, vorzugsweise einem Servoventil, steuert.

Der Hebevorgang, sowie das Beistellen der Stopfwerkzeuge setzt jedoch erst dann ein, wenn beim Absenken der Stopfwerkzeuggruppe ein Endschalter 48 betätigt wird, der über eine Leitung ein Anziehen eines Relais 49 bewirkt. Sind die beiden Kontakte des Relais geschlossen, so wird je nach Stellung des dem Schwellwertschalter 44 nachgeordneten Kontaktes 45 ein Magnet eines elektromagnetischen Ventil es 47 bzw. 50 derart erregt, daß das von der Hydraulikpumpe geforderte Druckmittel dem Antrieb der Hebewerkzeuge bzw. den Beistellantrieben der Schwell enfach- bzw. Äußenstopfwerkzeuge zugeführt wird.

Die Funktion der Anlage ist nun folgendermaßen:

Ist der Differenzmeßwert, also der Fehler, unterhalb der eingestellten Schaltschwelle bzw. Fehlertoleranz, so befindet sich der dem Schwellwertschalter 44 nachgeordnete Kontakt 45 in der oberen Endstellung und ermöglicht eine Stopfbereitschaft, überschreitet der Differenzmeßwert die eingestellte Schaltschwelle, so bewegt sich der Kontakt 45 aus seiner oberen Endsteliung in die untere Endstellung

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und bewirkt ein Anziehendes Schalters und damit eine Hebebereitschaft. Demzufolge erfolgt die Hebung des Gleises bei Differenzmeßwerten, die größer sind als die eingestellte Schaltschwelle, ausgehend vom festgestellten Differenzmeßwert bis zur Schaltschwelle, mittels der Hebewerkzeuge und von der Schaltschwelle bis in die SoIl-Lage lediglich mittels der Stopfwerkzeuge. Ist an einer Korrektursteile der Differenzmeßwert kleiner als die eingestellte Schaltschwelle, so erfolgt die Hebung des Gleises ausschließlich mittels der Stopfwerkzeuge. Bei solchen geringen Hebungen ist dann weiters vorteilhaft, wenn im Bereich der Stopfwerkzeuggruppe eine Haltevorrichtung 51 fur die Schienen vorgesehen ist,so daß ein überheben des Gleises - über die Soll-Lage - hinreichend vermieden werden kann. Diese Haltevorrichtung 51 ist beispielsweise, wie dargestellt, mittels zweier Zylinder relativ zum Fahrgestellrahmen der Maschine der Höhe nach bewegbar. Hierbei ist weiters eine Anordnung getroffen, die es ermöglicht, daß die Haltevorrichtung ständig auf der Schiene aufliegt bzw.an ihr geführt wird. Weiters sind die beiden Zylinderkammern jedes Zylinders über eine Leitung unter Zwischenschaltung eines Sperrblockes 52, welcher elektromagnetisch betätigt werden kann, verbunden. Der Magnet für die Betätigung dieses Sperrblockes 52 wird über den dem Schwellwertschalter 44 zugeordneten Kontakt 45 betätigt, wenn das Gleis die Soll-Lage erreicht hat (mittl-ere Stellung des Kontaktes 45 - voll gezeichnet). Dadurch wird vermieden, daß das Gleis bei geringen Hebungen über die Soll-Lage hinaus angehoben wird. Wird die Stopfwerkzeuggruppe angehoben, fällt das Relais 49 ab und der Sperrblock 52 wird ebenfalls geöffnet.

Die im oberen Teil der Zeichnung befindlichen Schaltteile der Steuer-

einrichtung 41, wie Differenzverstärker, Schwellwertschalter u. dgl., sind der besseren Obersichtlichkeit halber und zur einfachen Wartung auf einer Leiterplatte (strichpunktiert eingefasstes Feld) zusammengefasst, die bei Defekten einfach ausgetauscht werden kann. Diese Leiterplatte weist weiters einen Umschalter auf, mit dem es möglich ist, den Schwellwertschalter 44 und den Kontakt 45 zu umgehen, d.h. einen wie bisher üblichen Stopf- und Hebevorgang durchzuführen, bei welchem das Gleis lediglich mit der Hebevorrichtung und nicht durch Unterstopfen der Schwellen mittels der Stopfwerkzeuge angehoben wird. Ebenso ist es möglich, den Regler des Schwellwertschalters 44 so einzustellen, daß bei Auftreten eines Differenzmeßwertes, der größer ist als der Schwellwert, das Gleis mittels der Hebewerkzeuge 46 unmittelbar bis in die Soll-Lage gehoben und mittels der Stopfwerkzeuge, wie bisher üblich, der Schotter verdichtet wird, während bei Differenzmeßwerten kleiner als der Schwellwert, die Hebung, wie bereits vorher erläutert, lediglich durch das Unterstopfen der Schwellen mittels der Stopfwerkzeuge erfolgt.

Um ein gleichmäßiges Erreichen des gewünschten Verdichtungsgrades zu ermöglichen bzw. zu Überwachen, ist in der Druckmittel!eitung zu den Verstell antrieben der Stopf- bzw. Außenstopfwerkzeuge ein Druckmeßgerät bzw. Meßwertgeber 53, der mit einem Anzeigegerät gekoppelt sein kann, eingebaut. Mit dem Druckmeßgerät 53 ist ein Schalter kombiniert, der beim Erreichen eines voreinstellbaren Maximal druckes ein Relais erregt, das eine direkte Zuleitung für das Steuern der Verstellantriebe unterbricht. Diese direkte Zuleitung überbrückt den Schwellwertschalter 44 und Kontakt 45, so daß die Verdichtung des

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Schotters, auch wenn sich die Schienen bereits in der Soll-Lage befinden, bis zum Erreichen des maximalen Verdichtungsdruckes gegen den Widerstand der Haltevorrichtung 51 fortgesetzt werden kann..

Dieser Schalter des Druckmeßgerätes 53 besteht im einfachsten Fall, wie dargestellt, aus einem verstellbaren Kontakt, der mit dem Zeiger des Druckmeßgerätes (Kontaktmanometer) zusammenwirkt.

Ist der Stopfvorgang beendet, wird das Stopfaggregat angehoben und über den Endschalter das Relais betätigt, so daß die Tätigkeit der Verstellantriebe und der Hebewerkzeuge 46 und der Haltevorrichtung 51 unterbrochen werden. Danach rückt die Maschine im dargestellten Fall um zwei Schwellen vor, worauf der Zyklus von neuem beginnt.

Um einen vollautomatischen Arbeitsablauf der Steuereinrichtung 41 aber z.B. auch der in Fig. 1 ersichtlichen Steuereinrichtung 19 zu gewährleisten, so daß die Bedienungsperson von der Regeltätigkeit entlastet wird und sich auf die Kontrolle des Arbeitsergebnisses konzentrieren kann, ist es möglich, diese Steuereinrichtung 41 mit einem auf analoger oder digitaler Basis arbeitenden Programmschaltwerk bzw. Programmspeicher 54 zu verbinden. Damit ist es möglich, den Verdichtungsgrad, die Beistellzeiten und -drücke sowie die Vibrations-Frequenz und -amplitude der Stopfwerkzeuge in Abhängigkeit von den durch die Reguliervorrichtungen rückübermittelten Daten und der entsprechend dem Schotterzustand eingegebenen Daten automatisch zu steuern. Zur Speicherung der Daten für das Programmschaltwerk können sowohl Lochstreifen als auch Magnetbänder oder Lochkarten verwendet werden.

Ein mit einer derartig ausgebildeten Gleisstopf- und Nivelliermaschine

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bearbeitetes Gleis ergibt somit eine wesentlich gleichmäßigere
Verdichtung als bisher und eine höhere Stabilität der Gleislage. Darüber hinaus kann die Zeitspanne zwischen den einzelnen Durcharbeitungen erhöht werden, so daß durch dieses Verfahren und eine derartige Vorrichtung insbesondere auch der Wirtschaftlichkeitsgrad verbessert wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Stopfen und Nivellieren eines Gleises, bei welchem der Schotter unterhalb der Schwellen, insbesondere im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle von beiden Längsseiten der Schwelle aus durch Vibration und Druck unterstopft und dabei oder gegebenenfalls auch vorher das Gleis so lange gehoben wird, bis die gewünschte Soll-Lage an Hand eines Bezugssystems und ein höherer Verdichtungsgrad des Schotters erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schotter sowohl durch die an den beiden Schwellenlängsseiten als auch - wie bekannt - durch die im Schwell envorkopfbereich eintauchenden Stopfwerkzeuge - durch Vibration und Druck verdichtet wird, wobei das Gleis durch den oder beim Stopfvorgang dabei so lange gegen eine die Soll-Lage festlegende Haltevorrichtung gedruckt wird, so daß dadurch der Schotter unter jeder Schwelle in regelbarer Weise einen gewünschten, insbesondere gleichmäßigen und optimalen maximalen Verdichtungsgrad erhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erwünschte erhöhte maximale Verdichtungsgrad des Schotters durch Änderung der Höhe und bzw. oder der Dauer des Druckes oder der Vibration im Bereich des Schotters vor Kopf der Schwellen gegenüber dem Bearbeitungswert des Schotters an den Schwellenlängsseiten erzielt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oda* 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleis bei geringen Differenzen zwischen der Ist-Lage und der

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gewünschten Soll-Lage lediglich durch Druckstopfhebung gegen die Haltevorrichtung und bei größeren Differenzen einem Gleisabschnitt sowohl durch Druckstopfhebung und bzw. oder lediglich durch konventionelle Hebung mit üblichen Hebewerkzeugen - bei Stopfung von den Längsseiten und vom Bereich vor Kopf der Schwellen - in die gewünschte Soll-Lage mit maximalem Verdichtungsdruck verbracht wird.

4. Fahrbare Gleisnivellierstopfmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit über Antriebe höhenverstell-, bei stell- und vibrierbaren Stopfwerkzeugen und wenigstens einem die Ist- und Soll-Gleishöhenlage an Hand eines Bezugssystems aufnehmenden bzw. anzeigenden Meßwertgeber sowie einer diese Antriebe für einen gewünschten Schotterverdichtungsgrad regelnde Steuereinrichtung und gegebenenfalls Gleishebewerkzeugen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender weiterer Merkmale:

a) wenigstens einer Stopfwerkzeuggruppe (7) je Schwelle mit Werkzeugen zum Eintauchen sowohl an beiden Längsseiten einer Schwelle (Schwellenfach-Stopfwerkzeuge 8) als auch im Bereich vor Kopf der Schwelle (Außenstopfwerkzeuge 9) mit diesen zugeordneten Beistell- und Vibrationsantrieben (25,26;10,ll);

b) wenigstens einer vorzugsweise im Bereich der Stopfwerkzeuge (8,9) vorgesehenen Haltevorrichtung (12,51) zur Festlegung der Soll-Lage des Gleises in Obereinstimmung mit dem Bezugssystem (5);

c) Steuereinrichtung (19,41) mit wenigstens einer Reguliervorrichtung (30,31, 32,. 37, 38) zur insbesondere voreinstellbaren Regelung der Beistellantriebe (25,26) und bzw. oder Vibrationsantriebe (10,11) sowohl für die an den Längsseiten als auch für

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die vor Kopf der Schwellen angeordneten Stopfwerkzeuge (8,9) und mit mindestens einem, mit der Haltevorrichtung (51) und gegebenenfalls mit Gleishebewerkzeugen verbundenen, Kontroll- oder Meßorgan (6, 42).

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (19, 41) jeweils zugeordnete Reguliervorrichtungen (31, 32, 37) zur Regelung der Beistell- (25) und bzw. oder Vibrationsantriebe (10) für die Schwellenfachstopfwerkzeuge (8) und jeweils zugeordnete Reguliervorrichtungen (30, 38) zur Regelung der Bei stell-(26) und bzw. oder Vibrationsantriebe (11) für die Außenstopfwerkzeuge (9) umfaßt.

6. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 und einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (19) zur Änderung der Höhe und bzw. oder der Dauer des Druckes und bzw. oder der Vibration der Außenstopfwerkzeuge (9) mit wenigstens einem Verzögerungsglied (40) oder gegebenenfalls auch einem Beschleunigungsglied in Verbindung steht.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Außenstopfwerkzeugen (9) insbesondere bei Anordnung einer Stopfwerkzeuggruppe (7) zur gleichzeitigen Unterstopfung zweier benachbarter Schwellen ein Vorkopfverdichter (14) zu-, z.B. nachgeordnet, ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Außenstopfwerkzeugen (9) eine den Bereich vor Kopf

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der Schwellen gegebenenfalls einschließlich der ganzen Bettungsflanke bestreichende Pfluganordnung (13), z.B. eine Pflugstauplatte, nachgeordnet ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit Richtwerkzeugen und einem Bezugssystem für die seitliche Lage eines Gleises, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antrieben für die Richtwerkzeuge (15) zugeordneten Meßwertgeber (17) mit der Steuereinrichtung (19) zur Kontrolle oder Änderung in meß- oder zeittechnischer Hinsicht in Verbindung stehen.

Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H.

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