DE2417062B2

DE2417062B2 - Stopfwerkzeugaggregat für eine Gleisstopfmaschine

Info

Publication number: DE2417062B2
Application number: DE2417062A
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Dulliken Solothurn Jaeggi (Schweiz)
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1974-04-08
Filing date: 1974-04-08
Publication date: 1980-10-16
Also published as: AU496802B2; DE2417062A1; CS172290B2; CH592779A5; ATA238975A; AT339943B; AU7986975A; AT339942B; JPS50143206A; SE397372B; ATA239075A; ZA752140B; JPS5814521B2; FR2266767A1; JPS50143207A; DD116873A5; CA1030401A; DE2417062C3; FR2266767B1; SE7503866L

Description

Die Erfindung betrifft ein Stopfwerkzeug für eine Gleisstopfmaschine, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.

Es ist bereits - gemäß der DE-AS 17 08 701 — eine Gleisstopfmaschine bekannt, bei der die Stopfwerkzeuge auf einem Schwingrahmen angeordnet sind, der über schwingungsdämpfende Elemente enthaltende Aufhängungen auf einem höhenverstellbaren Tragrahmen frei beweglich gelagert ist. Dieser Tragrahmen ist über den hydraulischen Antriebszylinder relativ zum Fahrgestellrahmen der Gleisstopfmaschine der Höhe nach verstellbar. Die Stopfwerkzeughalter sind auf Schwenkachsen angeordnet, auf welchen auch rotierende Unwuchtmassen gelagert sind. Die Aufhängung muß eine Relativbewegung des Schwingrahmens gegenüber dem Tragrahmen zulassen. Nur dann ist eine Schwingungsbewegung der Stopfwerkzeughalter gegenüber dem ständig, also auch beim Absenken mittels des Antriebszylinders, in bezug auf den Rahmen der Gleisstopfmaschine festgelegten bzw. fixierten Tragrahmen möglich. Nachteilig ist hierbei, daß die Vibrationsbewegung des Stopfwerkzeughalters unbestimmbar ist. Durch die Unwuchtmassen bzw. die durch diese bewirkte Vibrationsbewegung wird der Stopfwerkzeughalter lediglich unkontrolliert in Schwingung versetzt, ohne eine gewünschte Schwingungscharakteristik zu erreichen, weil die Schwingungsamplituden von sekundären Gegebenheiten, wie dem Zusammenwirken der Dämpfung an der Aufhängung und des Eindringwiderstandes des Schotters, unkontrollierbar beeinflußt werden. Durch die freie Beweglichkeit des Schwingrahmens gegenüber dem Tragrahmen kann sich daher das Schwingungsverhalten der Stopfwerkzeughalter gegenüber dem Tragrahmen in weiten Bereichen verändern. Die Erzielung einer gewünschten Schwingungsanplitude gegenüber dem Tragrahmen ist daher bei dieser bekannten Anordnung nicht möglich. Diese Nachteile können aber auch durch eine härtere Abstimmung der Aufhängung nicht maßgeblich verringert werden, da eine freie Beweglichkeit des Schwingrahmens gegenüber dem Gehäuse beibehalten werden muß, um überhaupt eine Vibrationsbewegung der Stopfw rkzeuge erzeugen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stopfwerkzeugaggregat zu schaffen, bei dem zum Eindringen der Stopfwerkzeuge in den Schotter weniger Kraft notwendig ist, als dies bei den bekannten Stopfwerkzeugaggregaten der Fall ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Stopfwerkzeugaggregat erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.
Diese erfindungsgemäße Kombination ermöglicht nun erstmals, daß die Stopfwerkzeughalter eindeutig gegenüber dem mit dem Antriebszylinder am Fahrgestellrahmen der Maschine abgestützten und auch festgelegten Gehäuse zwangsgeführt sind, also ausgehend von dem die Basis für die Schwingung bildenden Gehäuse zu gleichbleibenden periodischen Vertikal- und Horizontalbewegungen gleicher Amplitude und relativ zu diesem gezwungen werden. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung unter Verwendung der starren Lagerung bzw. zwangsweisen Führung der Stopfwerkzeughalter relativ zum Gehäuse wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß auch bei den während des Eintauchvorganges hohen Kräften in Eintauchrichtung eine Schwingungsbewegung mit gleicher Amplitude im Eintauchbereich auf den Schotter ausgeübt

-to werden kann. Die Intensität der Schwingungen wird insbesondere dadurch ermöglicht, daß die Stopfwerkzeughalter gleichbleibende Bewegungen sowohl in als auch entgegen der Eintauchrichtung ausführen und somit durch die in rascher Folge wechselnden Be- und Entlastungen der Spitzen der Stopfwerkzeuge den erforderlichen Kraftaufwand, der mit dem Antriebszylinder des Gehäuses zum Absenken ausgeübt werden muß, vermindern. Diese gleichbleibenden überlagerten Be- und Entlastungen der Stopfwerkzeughalter bewirken aber eine intensive Anregung des diese umgebenden Bettungsschotters zu Schwingungen, wodurch auch verkrusteter Schotter aufgelockert und in einen »fließähnlichen« Zustand beim Eintauchen bzw. beim Verdichtvorgang versetzt werden kann, indem der Schotter dem Eindringen der Stopfwerkzeuge weniger Widerstand entgegensetzt.

Zusätzlich wird durch die unmittelbare und individuelle Zuordnung von exzentrischen Lagerbüchsen für die Stopfwerkzeughalter eine äußerst gute Ausnützung der

ω Antriebsleistung erzielt, und es kann mit mehreren kleineren Antrieben das Auslangen gefunden werden. Diese Vorteile konnten also nur durch die erfindungsgemäße Kombination, einen Vibrationsantrieb mit exzentrischen Lagerbüchsen vorzusehen und die Lagerbüch-

M sen bzw. Schwenkachsen der Stopfwerkzeughalter am Gehäuse starr zu lagern, erreicht werden. Gleichzeitig werden durch die individuelle Lagerung der Stopfwerkzeughalter am fix geführten Gehäuse diese exakt der

Seite nach, d. h. quer zur Gleislängsrichtung, geführt, so daß sie nicht in Richtung der Schienen ausweichen können und Beschädigungen der Stopfwerkzeughalter und insbesondere von Gleisbestandteil!! vermieden werden.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, diau die Lagerbuchse in äußeren Kugel- oder Wälzlagern lagert, die im Gehäuse befestigt sind, und daß die Schwenkachse in inneren Kugel- oder Wälzlagern lagert, die in der exzentrischen Innenbohrung der Lagerbüchse befestigt sind. Die Vorteile dieser Konstruktion liegen in dem geringen Platzbedarf und der leichten Wartung.

Sollen die Stopfpickel mitteis eines zentralen Antriebes zu phasengleichen Schwingungen angeregt werden, so ist nach der Erfindung jede Lagerbüchse mittels eines endlosen Riemens, einer endlosen Kette oder Zahnrad-Antriebs mit einer einzigen Antriebswelle drehverbunden, wobei es ferner vorteilhaft ist, wenn Mittel, z. B. eine Kupplung, zwischen der Antriebswelle und dem Motor oder Schalter zum Ein- und Ausschalten des Motors vorgesehen sind, welche bewirken, daß die Stopfwerkzeuge beim Absenken vibrieren und beim Anheben nicht vibrieren.

Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 die Frontansicht eines erfindungsgemäßen Stopfwerkzeugaggregates,

F i g. 2 die Seitenansicht des Stopfwerkzeugaggregates nach F i g. 1, teilweise geschnitten,

F i g. 3 das Arbeitsprinzip eines Stopfwerkzeughakers des Stopfwerkzeugaggregates nach Fig. 1 in schematischer Darstellung,

F i g. 4 das Arbeitsprinzip eines Stopfwerkzeughalters eines anderen Stopfwerkzeugaggregates in schematischer Darstellung und

Fig.5 einen Querschnitt durch die Lagerung eines Stopfwerkzeughalters.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Stopfwerkzeugaggregat umfaßt ein von oben betrachtet H-förmiges Gehäuse 1, dessen Mittelsteg 2 in der F i g. 2 sichtbar ist. An jedem freien Ende der Schenkel 3 und 4 des H-förmigen Gehäuses 1 ist je eine das Schenkelende durchsetzende Schwenkachse 5 gelagert. An jedem aus dem Schenkelende herausragenden Ende der Schwenkachse 5 ist je ein Stopfwerkzeughalter 6 angeordnet und vorzugsweise starr mit der zugehörigen Schwenkachse 5 verbunden. Insgesamt weist das Stopfwerkzeugaggregat acht Stopfwerkzeughalter 6 auf, von denen in der F i g. 1 zwei und in der F i g. 2 vier zumindest teilweise sichtbar sind. Am unteren Ende jedes Stopfwerkzeughalters 6 ist ein auswechselbarer Stopfpickel 7 eingesetzt.

Die oberen Enden der Stopfwerkzeughalter 6 sind über hydraulische Antriebszylinder 8 mit starr am Gehäuse 1 befestigten Flanschen 9 verbunden. Von diesem insgesamt vier Antriebszylindern 8 wirkt je einer auf die zwei an einem Ende der Schenkel 3 bzw. 4 angeordneten Stopfwerkzeughalter 6 ein, um diesen beiden Stopfwerkzeughaltern 6 und den ihnen gegenüberliegenden Stopfwerkzeughaltern 6 die eingangs erwähnte Greifbewegung zu erteilen

Das ganze Stopfwerkzeugaggreijat ist an einer auf einem Gleis — wodurch nur die eine Schiene 10 sichtbar ist — fahrbaren Gleisstopfmaschine angeordnet, von welcher in den F i g. 1 und 2 nur Bruchteile, d. h. ein oberer Rahmenteil 11 und ein unterer Rahmenteil 12, dargestellt sind. Die beiden Rahmenteile 31 und 12 sind über Führungsstangen 13 miteinander verbunden. Die Führungsstangen 13 sind durch am Mittelsteg 2 des Gehäuses 1 starr befestigte Muffen 14 umgeben, so daß mit Hilfe eines weiteren hydraulischen Antriebszylinders 15 das Stopfwerkzeugaggregat längs der Führungsstangen 13 auf und ab bewegt werden kann. Unterhalb der Schiene 10 befindet sich eine Schwelle, die unterstopft werden soll.

ίο In der Fi g. 2 ist das äußere Ende des Schenkels 3 im Schnitt dargestellt, so daß die Schwenkachse 5, an deren beiden Enden die Stopfwerkzeughalter 6 aufgesetzt sind, sichtbar ist. Die Schwenkachse 5 ist über zwei innere Kugel- oder Wälzlager 16, eine exzentrische Lagerbüchse 17 und zwei äußere Kugel- oder Wälzlager 18 im Endteil des Schenkels 3 gelagert Die in der Fi g. 1 strichpunktiert dargestellte exzentrische Lagerbüchse

17 ist über einen endlosen Riemen, eine Kette 19 oder einen Zahnrad-Antrieb mit einem Rad 20 auf einer den Mittelsteg 2 durchsetzenden Antriebswelle 21 drehverbunden. Die Antriebswelle 21 wird durch einen hydraulischen oder elektrischen Motor 22 angetrieben, so daß sich sämtliche exzentrische Lagerbüchsen 17 drehen und infolge ihrer Exzentrität den Stopfwerkzeugen 6 und insbesondere den in den Schoner eintauchenden Enden der Stopfpickel 7 eine aus einer senkrechten und einer waagerechten Komponente zusammengesetzte Bewegung erteilen.

In der Fig.3 ist der Bewegungsantrieb für einen

3n Stopfwerkzeughaller schematisch dargestellt. Der Stopfwerkzeughalter und der Stopfpickel sind durch einen Strich von A über B nach C angedeutet A ist das obere Ende des Stopfpickels, das mit der Kolbenstange des hydraulischen Antriebszylinders 8 verbunden ist.

Das andere Ende des Antriebszylinders 8 ist am Punkt F gelenkig mit dem Gehäuse 2' verbunden. Der Punkt B ist mit dem Zentrum der Schwenkachse 5 identisch. Durch Drehen der exzentrischen Lagerhülse 17 bewegt sich der Punkt B längs eines Kreises um das Zenirum Z, das durch die Mitte der äußeren Kugel- oder Wälzlager

18 definiert ist. Die unterste Spitze, d. h. der Punkt Cdes Stopfpickels wird längs einer elliptischen Bahn 23 bewegt. Diese Bewegung wird der dem Stopfpickel durch den hydraulischen Antriebszylinder 8 erteilten Kreisbewegung überlagert, was das Eindringen des Stopfpickels in das Schotterbett wesentlich erleichtert.

Die F i g. 4 zeigt eine andere Art, wie die zusätzliche Bewegung der Kreisbewegung eines durch die vom Punkt A'über Punkt ß'bis zum Punkt C'führende Linie

so angedeuteten Stopfwerkzeughalters und Stopfpickels überlagert werden kann. Die Kolbenstange des hydraulischen Antriebszylinders 8' ist mit dem Punkt B' und das andere Ende des Antriebszylinders über den Punkt F' gelenkig mit dem Gehäuse 2' verbunden. Die Schwenkachse 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel am oberen Ende des Stopfwerkzeughalters, d. h. beim Punkt A', angeordnet, der sich beim Drehen der elliptischen Lagerbüchse 17 längs eines Kreises bewegt Die unterste Spitze des Stopfwerkzeugpickels, d. h. der Punkt C", führt eine Bewegung längs einer elliptischen Bahn 23' aus.

Durch die Wahl des Verhältnisses zwischen den Streckenabschnitten AB zu BC bzw. A'B' zu B'C körnen die Bahnen 23 bzw. 23' derart beeinflußt

b5 werden, daß sie praktisch kreisförmig sind oder daß der größere Durchmesser der elliptischen Bahnen vertikal verläuft, wobei dann die vertikale Bewegungskomponente größer ist als die horizontale Komponente.

Die F i g. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des äußeren Endes des Schenkels 3 des Gehäuses 1, in welchem Schenkel die Schwenkachse 5 des Stopfwerkzeughalters 6 gelagert ist. Die exzentrische Lagerbuchse 17 weist eine Exzentrität e auf und ist über das äußere Kugel- oder Wälzlager 18 im Schenkelende drehbar gelagert, während die Schwenkachse 5 über das innere Kugel- oder Wälzlager 16 in der Bohrung der exzentrischen Lagerbüchse 17 gelagert ist. Die Lagerbüchse 17 wird bei diesem Ausführungsbeispiel über einen Zahnriemen 24 angetrieben.

Bei dem beschriebenen Stopfwerkzeugaggregat wird jedem Stopfpickel 7 durch die exzentrische Lagerbüchse 17 eine Vibrationsbewegung erteilt, die horizontale und vertikale Komponenten aufweist. Daraus ergibt sich eine bessere Verdichtung des Schotters. Die vertikale Vibrationskomponente erleichtert das Eindringen der Stopfpickel 7 insbesondere in ein hartes Schotterbett.

Das beschriebene Slopfwerkzeugaggregat weist vorzugsweise vier Stopfpickelpaare auf, wobei je ein Paar in je eines der durch die zu unterstopfende Schwelle und die an ihr befestigte Schiene 10 unterteilte Felder eintauchen. Der Antrieb der exzentrischen Lagerbüchsen 17 erfolgt vorzugsweise derart, daß sich diagonal gegenüberliegende Stopfpickelpaare gleichzeitig nach oben oder unten bewegen, während die anderen diagonal gegenüberliegenden Stopfpickelpaare

Ί sich synchron und gegenläufig zu den erstgenannten diagonal gegenüberliegenden Stopfpickelpaaren bewegen. Durch diesen Bewegungsablauf wird der Schotter intensiver geschüttelt, und es wird ein hoher Verdichtungsgrad erreicht.

ίο Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen können Mittel zum Unterbinden der Vibrationsbewegungen der Stopfwerkzeughalter 6 während der Aufwärtsbewegung der Stopfwerkzeuge aus dem verdichteten Schotter vorgesehen werden. Auf diese Weise wird

!^rj verhindert, daß sich der verdichtete Schotter wieder locken. Ein solches Mittel kann beispielsweise eine zwischen dem Motor 22 und der Antriebswelle 21 angeordnete Kupplung 25 oder ein Schalter zum Aus- und Einschalten des Motors 22 sein. Diese Kupplung

2« bzw. dieser Schalter wird in Abhängigkeit der Auf- oder Abwärtsbewegung des Stopfwerkzeugaggregates längs der Führungsstange 13 gesteuert, und zwar derart, daß die Stopfwerkzeughalter 6 nur während des Absenkens und Beistellens derselben vibrieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stopfwerkzeugaggregat für eine Gleisstopfmaschine mit einem Gehäuse und einem mit diesem und einem Gleisstopfmaschinen-Rahmenteil verbundenen, das Gehäuse in vertikaler Richtung bewegenden hydraulischen Antriebszylinder sowie mit wenigstens zwei um je eine Achse schwenkbaren Stopfwerkzeughaltern, die durch Antriebe gegenläufig schwenkbar und in Vibration versetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Stopfwerkzeughalter (6) zum Ausführen von konstanten Horizontal- und Vertikalbewegungen zwangsgeführt gegenüber dem Gehäuse (1, 2') auf einer Schwenkachse (5) angeordnet ist und daß die Schwenkachse (S) in einer unmittelbar am Gehäuse (1, 2') drehbar gelagerten und angetriebenen exzentrischen Lagerbüchse (17) gelagert ist.

2. Stopfwerkzeugaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbüchse (17) in äußeren Kugel- oder Wälzlagern (18) lagert, die im Gehäuse (1) befestigt sind, und daß die Schwenkachse (5) in inneren Kugel- oder Wälzlagern (16) lagert, die in der exzentrischen Innenbohrung der Lagerbüchse (17) befestigt sind.

3. Stopfwerkzeugaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lagerbüchse (17) mittels eines endlosen Riemens (24), einer endlosen Kette (19) oder Zahnrad-Antriebs mit einer einzigen Antriebswelle (21) drehverbunden ist.

4. Stopfwerkzeugaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel, z. B. eine Kupplung (25), zwischen der Antriebswelle (21) und dem Motor (22) oder Schalter zum Ein- und Ausschalten des Motors vorgesehen sind, welche bewirken, daß die Stopfwerkzeuge beim Absenken vibrieren und beim Anheben nicht vibrieren.