DE2610519A1

DE2610519A1 - Gleisstopfmaschine

Info

Publication number: DE2610519A1
Application number: DE19762610519
Authority: DE
Inventors: Josef Ing Theurer
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1975-06-20
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1976-12-30
Also published as: HU172860B; SU1041039A3; IN145492B; BR7603159A; CS218559B2; ATA477475A; IT1061078B; FR2314968A1; AR210492A1; DE2610519C2; PL107271B1; JPS5918482B2; YU87176A; CH608535A5; ES448988A1; NL7603386A; JPS5235011A; AT346889B; GB1533051A; ZA762852B

Description

Λ ill A/IS 2Ο.6.1975

Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H. in Wien

Gleisstopfmaschine

Ha/Bg/dob/Lei/AT

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Die Erfindung betrifft eine Gleisstopfmaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb mehrerer Querschwellen eines Gleises, insbesondere Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine, mit am Stopfwerkzeugrahmen oder einem Zwischenträger gelagerten Stopfwerkzeugen und diesen zugeordneten Höhenverstell-, Vibrations- und Beistellantrieben, wobei jeweils zwei in Gleislängsrichtung gegeneinander verstell- und in ein Schwellenfach gemeinsam eintauchbare Stopfwerkzeuge ein Spreiz-Stopfwerkzeugpaar bilden.

Ein Spreiz-Stopfwerkzeugpaar für derartige Maschinen - z.B. gemäß der DT-PS 1 910 652 - weist gegenüber einem anderen bekannten Stopfaggregat-Typ, bei dem die Stopfwerkzeuge etwa rittlings oberhalb einer Schwelle angeordnet sind und durch ein zangenartiges Gegeneinanderarbeiten ein Unterstopfen der umfaßten Schwelle bewirken, den Vorteil auf, daß hinsichtlich der StopfWerkzeuganordnung in Verbindung mit ihren Antrieben, insbesondere in konstruktiver Hinsicht mehr Raum zur Verfügung steht.

Es ist weiters eine Stopfwerkzeuganordnung gemäß der DT-OS 2 426 bekanntgeworden, welche, im wesentlichen zwei voneinander unabhängig höhenverstellbare Stopfwerkzeugträger aufweist, die je ein Spreiz-Stopfwerkzeugpaar und je ein diesen an der Außenseite in Gleislängsrichtung zugeordnetes Einzel Stopfwerkzeug aufweisen, um damit gleich zeitig drei unmittelbar hintereinanderfolgend angeordnete Schwellen bearbeiten zu können. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine Abstellung auf in der Praxis vorhandene unregelmäßige Schwellenabstände sehr schwierig ist, d.h. es ist nicht zu vermeiden, daß bei der Bearbeitung einzelne dieser Stopfwerkzeuge beim Absenken auf die Schwellen auftreffen und diese beschädigen. Darüber hinaus ist nur sehr schwer der Eintauchvorgang selbst von Seiten des Bedienungsmannes zu überwachen, da eine derart hohe Anzahl von in Gleislängsrichtung hintereinander angeordneten Stopfwerkzeugen generell nur sehr schwierig örtlich auf die jeweils gewünschten Schwellen zentriert werden kann.

Ein ziel gerechtes Unterstopfen von wenigstens zwei unmittelbar hintereinander angeordneten Schwellen konnte in der Praxis bisher

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nur mit einer StopfWerkzeuganordnung, gemäß der DT-PS 1 237 157, des Maschinentyps mit zangenartig die Schwellen umschließenden Stopfwerkzeugpaaren erreicht werden. Die letztgenannte Stopfwerkzeuganordnung brachte durch die unmittelbar benachbarte Anordnung zweier derartiger Stopfwerkzeugpaare, bei welchen die beiden mittleren in das gleiche Schwellenfach eintauchbar sind und dabei ein Spreiz-Stopfwerkzeugpaar bilden, eine hohe Steigerung insbesondere hinsichtlich der Genauigkeit und der Verdichtung, da der Schotter aus dem Schwellenzwischenraum während der Verdichtungsbewegung wesentlich gleichmäßiger und zuverlässiger als mit einem einfachen Stopfaggregat unter die benachbarten Schwellen verteilt werden kann und daher insbesondere über einen längeren Gleisabschnitt betrachtet, eine gleichmäßigere Gesamtverdichtungszone und eine ausgeglichenere Gleislage selbst erzielt werden konnte. Diese Anordnung brachte weiters den Vorteil, daß - obwohl damit zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Schwellen im wesentlichen gleichzeitig unterstopft werden nur ein einfaches Zielen in ein Schwellenfach mit dem mittleren Sfopfwerkzeugpaar erforderlich ist, sodaß dadurch dem Bedienungsmann eine große Hilfe hinsichtlich der überwachbarkeit gegeben ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Gleisstopfmaschine zu schaffen, mit welcher der Schotter aus den einzelnen Schwellenfächern (Schwellenzwischenräumen) noch besser und insbesondere noch gleichmäßiger als bisher, insbesondere über einen längeren Gleisabschnitt betrachtet und unter Beibehaltung der mit dem letztgenannten anderen Zwei schwellen-Maschinentyp erreichbaren Vorteile, unter die benachbarten Schwellen verteilt werden kann.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß beim Unterstopfen von Gleisen mit dem letztgenannten Zweischwellen-Maschinentyp zumindest eine 50 %ige Qualitätsverbesserung der Gleislage, insbesondere durch die Anordnung des mittleren Spreiz-Stopfwerkzeugpaares erreicht wird, da die mittleren Stopfwerkzeuge bei nur einmaligem Eintauchen in das Schwellenfach das Auflager nicht mehr durch Wiedereintauchen, wie es bei Einfachaggregaten zum schrittweisen Unterstopfen nur einzelner Schwellen der Fall ist, zerstören.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der eingangs beschriebenen Gleisstopfmaschine nur zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bzw. -gruppen zum Eintauchen in zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Schwellenfächer in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind und ein Zwillings-Spreizstopfaggregat bilden, und daß beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bzw. -gruppen auf einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger gelagert sowie mit einem Antrieb für eine gemeinsame Höhenverstellung verbunden sind. Mit einer derartigen Doppelanordnung wird insbesondere gleichzeitig in zwei benachbarte Schwellenfächer nur je einmal eingetaucht, sodaß von Haus aus durch Wiedereintauchen keine Zerstörung der Auflager mehr erfolgt, wobei aber durch die mittleren Spreizwerkzeuge ein relativ größeres Volumen in das Schotterbett beim Eintauchvorgang eingebracht wird und dadurch die Schotterverdichtung nicht nur durch Beistellung und Vibration, sondern darüber hinaus durch Verdrängung auf Grund des größeren Volumens erhöht wird. Dies ergibt - unter Berücksichtigung, daß zwei derartige Spreizwerkzeugpaare hintereinander angeordnet sind - eine wesentliche Steigerung der Gleichmäßigkeit der zu schaffenden Auflager untereinander, unter gleichzeitiger Erhöhung bzw. Vergrößerung der Verdichtung bzw. der Schotterauflager, insbesondere über einen größeren Gleislängsabschnitt betrachtet. Die erfindungsgemäße Anordnung schafft darüber hinaus noch den Vorteil, daß insgesamt lediglich in zwei benachbarten Schwellenfächern eingetaucht werden muß, sodaß sowohl hinsichtlich der überwachung als auch vorteilhafter konstruktiver Anordnungsmöglichkeiten in Zusammenhang mit den Höhenverstell-, Beistell- oder Vibrationsantrieben zur Schaffung derartiger Stopfaggregate eine weitere Verbesserung ermöglicht wird.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bzw. -gruppen mit einem gemeinsamen, vorzugsweise mittig zwischen diesen angeordneten Vibrationsantrieb verbunden. Durch diese Maßnahme wird eine besonders schmale Ausführung, unter Berücksichtigung einer im Aufbau relativ einfachen Anordnunggeschaffen.

Besonders viele vorteilhafte konstruktive Möglichkeiten im Zusammenhang mit der Art der Lagerung und der Schaffung eines kompakten und

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arbeitsfähigen Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates eröffnen sich, wenn nach weiteren erfindungsgemäßen Merkmalen alle vier Stopfwerkzeuge der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare jeweils um eine eigene, quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Schwenkachse gelagert werden. Es können mit Vorteil nach der Erfindung alle Schwenkachsen etwa im Bereich des mittleren Längsverlaufes der Stopfwerkzeuge angeordnet sein, wobei die oberen Enden aller vier Stopfwerkzeuge jeweils mit dem Beistellantrieb in Verbindung stehen. Diese Ausbildung ergibt eine besonders gute, zentrale Anordnung und Steuerung für die übertragungsteile, insbesondere hinsichtlich der Beistellung und der Vibration.

Eine besonders bevorzugte AusfUhrungsform nach der Erfindung besteht darin, daß an dem zwischen den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren angeordneten Vibrationsantrieb vier jeweils mit den oberen Enden der vier Stopfwerkzeuge gelenkig verbundene, vorzugsweise hydraulische Bei stell-Zylinder-Kolbenantriebe angelenkt sind. Dadurch wird eine Maschine geschaffen, mit welcher das seit Jahrzehnten bewährte Asynchron-Stopfprinzip der Bei stell bewegung in Verbindung mit einem derartigen, durch zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gebildeten Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat durchführbar ist. Insbesondere können weiteis mit Vorteil zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bzw. -gruppen mit den Höhenverstell-, Vibrations- und Bei stell antrieben eine gemeinsame mechanische Baueinheit - insbesondere zur voneinander unabhängigen Betätigung der jeweils einer Schiene bzw. Schienenseite zugeordneten Spreiz-Stopfwerkzeugpaare - bilden. Dies eröffnet viele wahlweise Möglichkeiten - so kann beispielsweise eine derartige Baueinheit lediglich durch die an einer Längsseite einer Schiene angeordneten Stopfwerkzeuge gebildeten beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gebildet werden, oder es kann mit Vorteil jeweils eine Baueinheit pro Schiene geschaffen werden, die eben die Stopfwerkzeuge links und rechts je Schiene in Zusammenhang mit einem derartigen Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregat mit einschließt.

Besondere Vorteile ergeben sich nach der Erfindung, wenn die Abmessung χ der Baueinheit in Gleislängsrichtung gleich oder weniger dem Abstand zweier mittlerer Schwell enteilungen beträgt. Dadurch kann der Vorteil der besonderen Raumeinsparung in Zusammenhang mit den übrigen konstruktiven Merkmalen einer solchen Gleisstopfmaschine

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gebracht werden, wobei darüber hinaus insbesondere der Vorteil erreicht wird, daß auch mehrere voneinander unabhängig betätigbare Baueinheiten (Stopfaggregat bzw. Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat) in Gleislängsrichtung hintereinander am Maschinen- oder Stopfwerkzeugrahmen zum Unterstopfen von mehreren, unmittelbar hintereinanderfolgenden Schwellen angeordnet werden können.

Nach einer anderen vorteilhaften Variante der Erfindung, die ebenso einige vorteilhafte wahlweise Möglichkeiten, insbesondere in konstruktiver Hinsicht eröffnet, sind alle Schwenkachsen der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare an den oberen Enden der Stopfwerkzeuge angeordnet und im Bereich ihres mittleren Längsverlaufes jeweils mit dem Beistellantrieb verbunden. Vorzugsweise kann dabei für beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare ein aus je einem Paar Muttern und Schraubspindeln mit gegenläufigem Gewinde bestehender Beistell antrieb vorgesehen sein, wie dies beispielsweise aus der eingangs genannten DT-OS 2 426 841 zu entnehmen ist.

Um die Gleichmäßigkeit hinsichtlich der Wirksamkeit des geschaffenen ZwiΠings-Spreiz-StopfWerkzeugaggregates und auch der Verdichtwirkung noch weiter zu erhöhen, ist nach der Erfindung der Vibrationsantrieb zur Erstellung einer gleichphasigen Vibration ausgebildet, wobei vorzugsweise die Stopfwerkzeuge jedes Spreiz-Paares mit gleicher Vibrations-Bewegungsrichtung und beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare jedoch zur einander entgegengesetzten Vibrationsbewegung angeordnet bzw. ausgebildet sind. Eine mit derartigen Merkmalen ausgebildete Gleisstopfmaschine bringt eine besonders hohe Qualitätsstopfung, da nicht nur in jedem Schwellenfach immer wieder das gleiche Werkzeugvolumen eindringt, sondern über einen längeren Gleisabschnitt betrachtet» die absolut gleichen Verhältnisse auch hinsichtlich der Vibration und der Beiste11 bewegung vorliegen.

Schließlich können nach der Erfindung mit Vorteil den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren zusätzliche, vorkopf der Schwellen eintauchbare Stopfwerkzeuge - wenigstens für die Schwelle zwischen den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren, vorzugsweise jedoch auch für die beiden benachbarten Schwellen - zugeordnet sein, wodurch die bei Bearbeitung durch das neue Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregat geschaffene

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Genauigkeit beibehalten bzw. noch gesteigert v/erden kann. Zweckmäßig kann insbesondere für die Bearbeitung von Hochgeschwindigkeitsstrecken bei einer derart nach der Erfindung ausgestatteten Maschine den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren bzw. -gruppen eine Verdichteinrichtung zum Verdichten des Schotters in zumindest dem unmittelbar anschließenden Schwellenfach nachgeordnet, sowie gegebenenfalls eine Vorrichtung zum Verdichten des Schotters im Flanken- bzw. Vorkopfbereich der Schwellen zugeordnet werden.

Die Stopfwerkzeuge bzw. deren untere Werkzeughalterung oder das durch beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gebildete Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregat (Baueinheit) sind über vorzugsweise hydraulische Antriebe zweckmäßig je nach gewünschter konstruktiver Anordnung der Aggregate, im Hinblick auf die Gesamtlänge der Maschine, quer zur Gleislängsachse verschieb- bzw. verschwenkbar. Dadurch ist insbesondere bei Ausbildung der Stopfwerkzeuge für die Weichenbearbeitung das Zwillings-Spreiz-StopfWerkzeugaggregat mit Vorteil geeignet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine.Seitenansicht einer Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine -mit einem ZwiΠings-Spreiz-Stopfaggregat,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Maschine nach Fig. 1, gemäß den Pfeilen H-II,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Schotterverdichtwerkzeuge der Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine nach Fig. 1 in kleinerem Maßstab, Fig. 4 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform mit Zwillings-Spreiz-Stopfwerkzeugaggregaten,insbesondere für den Einsatz in Weichen, Fig. 5 eine Stirnansicht der Aggregate gemäß den Pfeilen V-V der Fig.4, Fig. 6 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen ZwiΠings-Spreiz-Stopf Werkzeugaggregates in größerem Maßstab, Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwillings-Spreiz-Stopfäggregates, Fig. 8 eine Stirnansicht des ZwiΠings-Spreizstopfaggregates nach Fig. 7, gemäß den Pfeilen VIII-VIII,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Pickelplatten der Stopfwerkzeuge des Zwillings-Spreizstopfaggregates im Bereich einer Schiene, nach Fig. 7

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und Fig. 10 eine Draufsicht auf die Pi ekel platten der Stopfwerkzeuge des einer Schiene zugeordneten Teiles des Spreiz-Stopfaggregates nach den Fig. 1-3.

Die in Fig. 1 und 2 stark vereinfacht dargestellte Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine 1 ist mittels Fahrwerken 2 auf dem aus Schienen 3 und sowie den Schwellen S bestehenden Gleis geführt. Am Fahrgestellrahmen 5 ist eine kombinierte Gleishebe- und Richtvorrichtung 6, ein erfindungsgemäßes Zwi11ings-Spreiz-Stopfaggregat 7, sowie ein Werkzeugaggregat 8 zum Verdichten des Schotters in den Schwellenzwischenfächem F angeordnet. Weiters ist die kombinierte Gleisstopf-Niveliier-Richtmaschine 1 mit Bezugssystemen 9,10 zum Oberwachen der Höhenlage bzw. Seitenrichtung des Gleises sowie zur Steuerung der kombinierten Gleishebe- und Richtvorrichtung 6 ausgestattet« Die Abnahme der Höhenlage und Seitenrichtung des Gleises wird - wie schematisch angedeutet mittels beliebiger elektrischer Meßwertwandler, die auf kapazitiver Ohm'scher oder induktiver Basis arbeiten, festgestellt.

Das erfindungsgemäße Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat 7 umfaßt - quer zur Gleislängsrichtung gesehen - mehrere Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 11, wobei jede dieser Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 11 aus vier in Gleislängsrichtung hintereinander liegenden Stopfwerkzeugen 12-15 besteht. Diese vier hintereinander liegenden Stopfwerkzeuge 12-15 sind zu jeweils zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren 16 und 17 zusammengefaßt und auf einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger 18 angeordnet. Die in Arbeitsrichtung nach Pfeil A vordere Stopfwerkzeuggruppe 16 taucht hierbei in das Schwellenfach F, und die zweite Stopfwerkzeuggruppe 17 in das Schwellenfach F„ ein. Jedes der Stopfwerkzeuge 12-15 ist in seinem Mittelbereich am Stopfwerkzeugträger 18 um eine quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Achse drehbar gelagert und mit seinem oberen Ende über die als Beistellantriebe dienenden Beistellzylinder-Kolbenantriebe 19 und 20 mit einem gemeinsamen zentralen Vibrationsantrieb 21 verbunden. Das ZwiΠings-Spreiz-Stopfaggregat ist zum Absenken bzw. Anheben der Stopfwerkzeuge über einen durch eine Zylinderkolbenanordnung 22 gebildeten Höhenverstellantrieb 23 mit einem Stopfwerkzeugrahmen verbunden. Wie weiters aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel, insbesondere gemäß Fig. 2 entnehmbar ist, sind sowohl die der Schiene

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als auch die der Schiene 4 zugeordneten, insgesamt acht Spreiz-StopfWerkzeuggruppen 11 zu einer einzigen gemeinsamen mechanischen Baueinheit, die gemeinsam der Höhe nach verstellt wird, zusammengefaßt. Um beispielsweise insbesondere in engen Bögen ein einwandfreies Justieren der Stopfwerkzeuge 12-15, sowohl in als auch quer zur Gleislängsrichtung zu ermöglichen, ist der Stopfwerkzeugrahmen 24 über Zylinderkolbenantriebe 25,26 mit dem Fahrgestellrahmen 5 der Maschine verbunden und auf sich in Gleislängsrichtung und quer zur Gleislängsrichtung erstreckenden Führungssäulen verschieb- bzw. verschwenkbar gelagert.

Wie bereits voranstehend angeführt, wird mittels der Stopfwerkzeuge 12-15 der Schotter unter den Schwellen S, - S₃ verdichtet. Um diese Verdichtwirkung, insbesondere in Richtung des bereits bearbeiteten Gleisabschnittes noch weiter zu erhöhen, ist am Fahrgestellrahmen 5 wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, ein im Schwellenfach F₃ eintauchbares Werkzeugaggregat 8, welches quer zur Gleislängsrichtung gesehen, vier Zwischenfach-Verdichtwerkzeuge 27 - Fig. 3 - aufweist, angeordnet. Des weiteren sind dem Spreiz-Stopfwerkzeugaggregat 7 vorkopfs der mit diesem Aggregat bearbeiteten Schwellen S, - S₃ eintauchbare Vorkopf-Stopfwerkzeuge 28 zugeordnet, die mittels eigener Beistellantriebe und gegebenenfalls Vibrationsantrieben beistell- und vibrierbar ausgebildet sein können. Den Stopfwerkzeugen 28 ist - wie aus Fig. 3 ersichtlich - auch eine Flankenverdichtvorrichtung 29 mit eigener Vibrationsvorrichtung zur Einleitung einer Vibrationsbewegung in den Schotter zugeordnet.

Bei dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind quer zur Gleislängsrichtung gesehen, nur vier Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen

30 vorgesehen. Jeweils zwei einer Schiene 3 bzw. 4 zugeordnete Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 30 sind zu einer mechanischen Baueinheit zusammengefaßt und bilden ein Spreiz-Stopfaggregat 31, das über einen Höhenverstellantrieb 32 mit dem Stopfwerkzeugrahmen bzw. dem Fahrgestellrahmen einer Gleisbearbeitungsmaschine verbunden ist. über schemati sch angedeutete Verbindungsorgane können die beiden Spreiz-Stopfaggregate

31 auch gemeinsam mittels eines zentralen Höhenverstellantriebes abgesenkt bzw. angehoben werden. Um nun den Einsatz einer erfindungsgemäß ausgestatteten Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine auch in Weichen zu ermöglichen, ist jede der Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 30 mit einem

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hydraulischen Verschwenkantrieb 33, der seinerseits an den Stopfwerkzeugträgern 34 befestigt ist, angelenkt. Dadurch können die einzelnen Stopfwerkzeuge, wie aus der Darstellung in Fig. 5 ersichtlich, z.B. bei sich verzweigenden Gleisanlagen, wo zwei Schienen knapp nebeneinander verlaufen, seitlich - also quer zur Gleislängsrichtung - ausgeschwenkt werden, um neben oder seitlich der weiteren Schienen oder das Eintauchen behindernder Bauteile in den Schotter eintauchen zu können. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, jede der Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen 30 mit einem eigenen Höhenverstellantrieb als eigenes ZwiΠings-Spreizstopfaggregat auszubilden und sowohl mit einem eigenen Schwenkantrieb als auch einem eigenen Vibratidnsantrieb zu versehen.

In Fig. 6 sind auf dem Stopfwerkzeugträger 18 des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates die Stopf werkzeuge 12-15 etwa im Bereich ihres mittleren Längsverlaufes um jeweils eine eigene, quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Schwenkachse 35,36,37 und 38 in Gleislängsrichtung verschwenkbar am Werkzeugträger 18 gelagert. Die oberen Enden der vier Stopfwerkzeuge 12-15 der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 sind jeweils mit den Kolbenstangen der Beistellzylinder-KoI benantriebe 19 und 20 verbunden. Die Zylinder dieser Bei stellzylinder-Kolbenantriebe 19 und 20 sind ihrerseits auf der den gemeinsamen Vibrationsantrieb 21 bildenden, mittig zwischen den Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren 16 und 17 angeordneten Exzenterwellenanordnung 39 gelagert. Der gesamte Stopfwerkzeugträger 18 ist entlang zweier Führungssäulen mittels eines Höhenverstellantriebes 23 der Höhe nach relativ zum Fahrgestellrahmen 5 bzw. zum Stopf werkzeugrahmen 24, an welchem der Höhenverstell antrieb 23 befestigt ist, bewegbar (heb- und senkbar). Der Stopfwerkzeugrahmen 24 ist auf einer Führungssäule 40 angeordnet und kann mittels eben dieser in Gleislängsrichtung relativ zum Fahrgestellrahmen 5 der Maschine ebenfalls verschoben werden. Dazu können beispielsweise eine hydraulische Zylinderkolbenanordnung, ein Kettenantrieb, Seilzüge oder dgl. mechanische Antriebsvorrichtungen, wie Schraubspindel- und Wandermutteranordnungen vorgesehen sein. Des weiteren ist auch eine von zwei quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Führungssäulen 41 schemati sch angedeutet, entlang welcher der Stopfwerkzeugrahmen auch quer zur Gleislängsrichtung relativ zum Fahrgestellrahmen 5 verschoben werden kann.

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An Hand der vergrößerten Darstellung in Fig. 6 und der in Fig. 1 ersichtlichen Gleisstopfmaschine sowie insbesondere der durch unterschiedliche Schraffen angedeuteten verschiedenen Schotterverdichtungszonen bzw. -Verhältnisse wird nun die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen ZwiΠings-Spreiz-Stopfaggregates näher erläutert:

Befinden sich nach der Vorfahrbewegung der Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine 1 die Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 im Bereich der zu unterstopfenden Schwellen S,, S₂ und S₃J so wird mittels des Höhenverstellantriebes 23 der Stopfwerkzeugträger 18 abgesenkt und die Stopfwerkzeuge 12-15 tauchen mit relativ großer Geschwindigkeit und Kraft in den Schotter der Schwellenzwischenfächer F, und F„ ein. Die Stopfwerkzeuge 12-15 sind mit sogenannten Kröpfpickeln ausgestattet, die trotz des schrägen Verlaufes der oberen Teile des Stopfwerkzeuges bzw. der Stopfwerkzeugträger einen im wesentlichen parallelen Beisteil verlauf der unteren, in den Schotter eintauchenden Enden der Stopf werkzeuge ermöglichen. Die in Fig. 6 ersichtliche Anordnung der unteren Piekel platten ergibt ein relativ großes Volumen, sodaß während des Eintauchens ein relativ großes Schottervolumen V verdrängt wird. Dabei ist weiters zweckmäßig, daß bei Anordnung der Werkzeuge quer zur Gleislängsrichtung - siehe Fig. 3 - der Zwischenraum zweier nebeneinander liegender Stopfwerkzeuge der auf jeder Seite der jeweiligen Schiene befindlichen zwei Stopfwerkzeuggruppen kleiner ist, gis die im Gleis vorhandene bzw. zugelassene Minimal-Schotterkörnung. Dadurch ist dieser "Zwischenraum" auch als "volle Fläche" zu werten. Dieser aus den oberen Zonen der Schwellenzwischenfächer F-,, F₂ verdrängte Schotter führt dabei insbesondere schon beim Eintauchen zum Aufbau von stärker verdichteten Schotterzonen (Schottervolumen V) und auch bereits in den Randbereichen der zu unterstopfenden Schwellen S, - S₃. Diese beginnende Verdichtung unterhalb der Schwellen S, - S₃ wird dann durch die zwangsweise Beistellung der Stopfwerkzeuge 12-15 mit den Bei stell zylinder-KoI benantrieben 19,20 fortgesetzt bzw. abgeschlossen.

Die Stopf werkzeuge 12-15 bewegen sich dabei aus der in vollen Linien gezeichneten in die mit strich!ierten Linien gezeichnete Stellung. Sowohl während des Eintauchens als auch während der Bei stell bewegung werden - wie auch aus der Anlenkung der Bei stellzylinder-Kolbenantriebe 19,20 der Stopfwerkzeuge 13 und 15 bzw. 12 und 14 ersichtlich, die beiden Stopfwerkzeuge 12,13 bzw. 14,15 jeweils eines Spreiz-Stopfwerk-

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zeugpaares 16 bzw. 17 in eine gegenläufige Vibrationsbewegung versetzt, d.h. die beiden Stopfwerkzeuge bewegen sich jeweils auseinander und danach wieder zusammen. Durch diese Kombination des Eintauchens der vibrierenden Stopfwerkzeuge in den Schotter und die Verdrängung des relativ großen Schottervolumens in die tieferen Zonen des Schwellenzwischenfaches an beiden Seiten der jeweils benachbarten Schwellen S, Sund die daran unmittelbar anschließende zwangsweise Bei stell bewegung, unter Verwendung der hydraulischen Bei stell zylinder-Kolbenanordnungen 19,20 wird der Schotter unterhalb der Schwellen S^, S„ und S₃ - wie durch die dünne, dichte Schraffur angedeutet - verdichtet. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein Teil der Schwelle S₃ bereits beim vorhergehenden StopfVorgang durch das Stopfwerkzeug 12 - dichte, dicke Schraffur - verdichtet wurde und das Stopfwerkzeug 15 den Schotter nun unter dem restlichen Teil der Schwelle S₃ unterstopft, wobei die bereits verdichtete Zone - dichte, starke Schraffur - als Widerlager dient. Diese Widerlagerbildung wird u.a. auch durch die Verdichtung des Schotters im Zuge des Eintauchvorganges der Stopfwerkzeuge in die Schwellenzwischenfächer unterstützt. Es entsteht dadurch nämlich - wie in der Zeichnung ebenfalls angedeutet - in dem mit einer dünnen Linie eingegrenzten Bereich V eine Verdichtung, die ein Abwandern des Schotters aus den verdichteten Zonen unterhalb der Schwellen S, - S₃ in die Schwellenfächer herabsetzt bzw. überhaupt verhindert. Dieser beschriebene VerdichtungsVorgang erfolgt somit durch zwei Stopf-Spreizpaare, so daß gleichzeitig starke und in sich nahezu geschlossene, homogene verdichtete Auflager unter einer Schwelle und jeweils unter den beiden benachbarten Schwellen geschaffen werden.

Weiters ist in Fig. 6 angedeutet, daß mit dem erfindungsgemäßen Zwi11ings-Spreizstopfaggregat 7 sowohl die kreuz-schraffiert gezeichneten Betonschwellen als auch die in strichlierten Linien angedeuteten Holzschwellen gleichermaßen unterstopft werden können, überdies wird mit dem erfindungsgemäßen Zwi11ings-Spreizstopfaggregat 7 der Schotter unterhalb von drei Schwellen S, - S₃ gleichzeitig behandelt, obwohl nur in zwei Schwellenzwischenfächern F₁ bzw. F₂ Stopfwerkzeuge·eintauchen. Dies erleichtert die Arbeit des Bedienungspersonals bei der überwachung der Vorfahrbewegung bzw. bei manueller Steuerung der Vorfahr- und Absenkbewegung der Stopfwerkzeuge, da jeweils nur zwei Schwellenzwischenfächer während des Eintauchvorganges überwacht werden müssen, überdies

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kann die Bedienungsperson zur Zentrierung der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 sich nach der von diesen beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren begrenzten Schwelle S„ richten bzw. orientieren, sodaß das mittige Zentrieren der Werkzeuge noch weiter erleichtert wird. Ist der Beisteil Vorgang der Stopfwerkzeuge 12-15 abgeschlossen, werden sie zueinander und gleichzeitig mittels des Höhenverstellantriebes 23 nach oben bewegt. Dadurch wird eine Störung der bereits verdichteten Schotterzonen vermieden. Es sei hiezu noch erwähnt» daß durch die Verwendung von hydraulischen Bei stellzylinder-Kolbenantrieben eine asynchrone Beistellung der Stopfwerkzeuge 12-15 gewährleistet wird, da dadurch jedes Stopfwerkzeug so lange beigestellt wird,bis der erforderliche Beistellenddruck und d.h. der gewünschte Verdichtungsgrad im Schotter erreicht ist. Das Beenden des Beistell Vorganges ist dadurch nicht an eine bestimmte Wegstrecke, sondern lediglich an einen vorgeschriebenen Beisteil-Enddruck gebunden. Durch diese asynchrone Beistellung ist daher auch bei unterschiedlichen Bewegungsgrößen der einzelnen Stopfwerkzeuge eine gleichmäßige Verdichtung des Bettungsschotters sichergestellt.

Eine andere Ausführung des erfindungsgemäßen, einer Schiene 4 zugeordneten Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates 42 mit einer "synchronen" Beistellung der Stopfwerkzeuge ist in den Fig. 7-8 dargestellt. Auf einem Stopfwerkzeugträger 43 ist mittig zwischen zwei Spreiz-Stopf werkzeugpaaren 44 und 45 ein Vibrationsantrieb 46 gelagert. Die oberen Enden der die Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 44 und 45 bildenden Stopfwerkzeuge 47,48 sind über fixe Verbindungselemente mit jeweils einem von zwei auf der den Vibrationsantrieb 46 bildenden Exzenterwelle gelagerten Exzenterarmen verbunden. Zur Verschwenkung der Stopfwerkzeuge 47,48 um die im Bereich der oberen Enden der Stopfwerkzeuge angeordneten, quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Schwenkachsen 49,50 ist in dem, dem Gleis zugewandten Bereich des Stopfwerkzeugträgers 43, eine Schraubspindel 51 angeordnet. Auf der Schraubspindel 51 sind Wandermuttem 52 gelagert und die Schraubspindel 51 kann beispielsweise über einen Kettenantrieb 53 in Drehung versetzt werden. Wie hierzu beispielsweise aus der Darstellung in Fig. 8 zu ersehen ist, können auch beide Gewindespindeln einer z.B. aus vier Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen bestehenden Baueinheit gemeinsam durch den Kettenantrieb 53 angetrieben werden. Jedes der Stopfwerkzeuge 47,48 ist im Bereich des

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mittleren LängsVerlaufes mit jeweils einer Wandermutter 52 des aus der mit gegengleichen Gewinden versehenen Schraubspindel 51 und Wandermutter 52 bestehenden Bei Stellantriebes verbunden. Durch die zwangsweise Bindung der Wandermuttern 52 an die Gewindespindel 51 werden die Stopfwerkzeuge 47_}48 gezwungen, jeweils gleich große Wege zurückzulegen. In diesem Fall ist daher eine synchrone Beistellung der Stopfwerkzeuge gegeben. Durch die Anlenkung der beiden Stopfwerkzeuge 47 bzw. 48 jedes Spreiz-Stopfwerkzeugpaares 44 bzw. 45 an zwei voneinander getrennten Exzenterarmen wird eine gleichphasige Vibration der Stopfwerkzeuge 47 bzw. 48 hergestellt, wobei aber die beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 44,45 gegenläufig vibrieren. Dies ist auch in der verkleinerten Draufsicht nach Fig. 9 durch kleine voll- bzw. strich!iert gezeichnete Pfeile angedeutet. Die Arbeitsv/eise dieses in den Fig. 7 9 dargestellten ZwiHings-Spreiz-Stopfaggregates ist im wesentlichen die gleiche, wie sie zu dem in Fig. 6 dargestellten Aggregat mit Ausnahme der asynchronen Bei stellung beschrieben wurde. Lediglich das Volumen V des Schotters, welches beim Eintauchen der Stopfwerkzeuge 47,48 in die Schwell en zwi sehen fächer F-, und F„ verdrängt wird, ist geringer, da die Stopfwerkzeuge "Rücken an Rücken" liegen und weder gekröpft, noch in Richtung quer zur Gleislängsrichtung versetzt angeordnet sind. Im dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist auch aufgezeigt, daß das Zwi11 ings-Spreizstopfaggregat 42 als mechanische Baueinheit ausgebildet ist und vier quer zur Gleislängsrichtung nebeneinander liegende und mittels eines einzigen Höhenverstellantriebes anheb- und absenkbare Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen umfaßt. Selbstverständlich ist es auch bei dieser Ausführung des Zwillings-Spreiz-Stopfaggregates möglich, mechanische Baueinheiten zu schaffen, die jeweils lediglich eine Spreiz· StopfWerkzeuggruppe oder zwei sich beispielsweise beidseits einer der Schienen 3 oder 4 des Gleises befindliche Spreiz-Stopfwerkzeuggruppen umfaßt.

Wie weiters - siehe strichliert angedeutete Darstellung - in Fig. 7 angedeutet, können sowohl mehrere Zwillings-Spreizstopfaggregate gemäß den Ausführungen nach Fig. 1-6 als auch 7 - 9 in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet werden. Vorteilhaft ist weiters, daß die Abmessung χ einer Baueinheit bzw. eines Zwillings-Spreizstopfaggregates 42 in Gleislängsrichtung gleich oder kleiner als der Abstand zweier mittlerer Schwellenteilungen beträgt. Dadurch wird beispielsweise auch erreicht, daß bei J\aordnuna mehrerer Aggregate in Gleis-

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längsrichtung diese so einander nahegerückt werden können, daß ein störungsfreies Arbeiten derselben bzw. ein einwandfreies Eintauchen der Stopfwerkzeugpaare in den einzelnen Schwellenzwisehenfächern ermöglicht wird. Zweckmäßig ist es, eine Baueinheit in Gleislängsrichtung bezogen, starr zum Fahrgestellrahmen einer Maschine anzuordnen und nur die zweite Baueinheit in Gleislängsrichtung relativ zum Fahrgestellrahmen verschiebbar auszubilden.

Die Fig. 10 zeigt schließlich eine schematische Draufsicht auf die der Schiene 3 zugeordneten Stopfwerkzeuge des ZwiHings-Stopfaggregates 7, gemäß Fig. 1. Mit kleinen Pfeilen ist hierin - wie bereits zu Fig. 6 beschrieben - angedeutet, daß die einzelnen Stopfwerkzeuge 12,13 bzw. 14,15 sowohl untereinander gegenphasig schwingen, als auch die einander zugewendeten Stopfwerkzeuge 13 und 14 der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare 16 und 17 eine gegenphasige Vibrationsbewegung ausführen. Die starken, großen, schwarzen Pfeile sollen die Beistellbewegung der einzelnen Stopfwerkzeuge symbolisieren.

Hierzu wird weitersnoch aufgezeigt, daß es selbstverständlich aber auch bei der Ausführung eines ZwiHings-Stopfaggregates gemäß den Darstellungen in den Fig. 1-6 möglich ist, eine Anordnung bzw. Schaltung vorzusehen, bei welcher die Stopfwerkzeuge der einzelnen Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gleichphasig, jedoch die Stopfwerkzeuge der beiden Stopfwerkzeugpaare untereinander gegenphasig vibrieren.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht durch die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, insbesondere ist es möglich, die Antriebsarten hinsichtlich Beistellung, Höhenverstellung und Vibration der Stopfwerkzeuge im Hinblick auf mechanische, hydraulische oder elektrische Ausführungsformen abzustellen bzw. diese wahlweise oder in Kombination mitsammen zu verwenden. Insbesondere ist es möglich, bei Verwendung von hydraulischen Bei stell zylindern zur Erzeugung der Vibrationsbewegung diesen ein vibrierendes Druckmittel von einem Frequenzgenerator oder dgl. zuzuführen. Weiters ist die Erfindung ebenfalls nicht auf die Ausbildung der dargestellten unteren Teile der Werkzeuge mit deren Stopfpickelplatten beschränkt.

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Claims

Patentansprüche

M-) Gleisstopfmaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb mehrerer Querschwellen eines Gleises, insbesondere Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine, mit am Stopfwerkzeugrahmen oder einem Zwischenträger gelagerten Stopfwerkzeugen und diesen zugeordneten Höhenverstell-, Vibrations- und Bei stell antrieben, wobei jeweils zwei in Gleislängsrichtung gegeneinander verstell- und in ein Schwellenfach gemeinsam eintauchbare Stopfwerkzeuge ein Spreiz-Stopfwerkzeugpaar bilden, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bzw. -gruppen (16,17,44,45;!!,30) - zum Eintauchen in zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Schwellenfächer (F, ,F₂) - in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind und ein Zwillings-Spreiz-Stopfaggregat (7,31,42) bilden, und daß beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bzw. -gruppen auf einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger (18,34,48) gelagert sowie mit einem Antrieb (22,32,54) für eine gemeinsame Höhenverstellung verbunden sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spreiz-Stopf werkzeugpaare bzw. -gruppen (16,17,44,45) mit einem gemeinsamen, vorzugsweise mittig zwischen diesen angeordneten Vibrationsantrieb (21,46) verbunden sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Stopfwerkzeuge (12,15 ;47,48) der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare (16,17;44,45) jeweils um eine eigene, quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Schwenkachse (35-38^49,50) gelagert sind.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schwenkachsen (35-38) etwa im Bereich des mittleren LängsVerlaufes der Stopfwerkzeuge angeordnet sind und die oberen Enden aller vier Stopfwerkzeuge (12-15) jeweils mit dem Bei stellantrieb (19,20) in Verbindung stehen.

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5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zwischen den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren angeordneten Vibrationsantrieb (21) vier jeweils mit den oberen Enden der vier Stopfwerkzeuge (12-15) gelenkig verbundene, vorzugsweise hydraulische Bei stellzylinder-Kolbenantriebe (19,20) angelenkt sind.

6. Maschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bzw. -gruppen (16,17;44,45) mit den Höhenverstell-, Vibrations- und Beistell antrieben (22,54;21,46; 19,20,51,52) eine gemeinsame mechanische Baueinheit, insbesondere zur voneinander unabhängigen Betätigung der jeweils einer Schiene bzw. Schienenseite zugeordneten Spreiz-Stopfwerkzeugpaare bilden.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung χ der Baueinheit in Gleislängsrichtung gleich oder kleiner als der Abstand zweier mittlerer Schwellenteilungen (Z) beträgt.

8. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schwenkachsen (49,50) der beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaare (44,45) an den oberen Enden der Stopfwerkzeuge (47,48) angeordnet und im Bereich ihres mittleren Längsverlaufes jeweils mit dem Beistellantrieb (51,52) verbunden sind.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare (44,45) ein aus je einem Paar Mutter und Schraubspindel (52,51) mit gegenläufigem Gewinde bestehender Beistellantrieb vorgesehen ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsantrieb (46) zur Erstellung einer gleichphasigen Vibration ausgebildet ist und daß die Stopfwerkzeuge (47,48) jedes Spreiz-Paares mit gleicher Vibrations-Bewegungsrichtung und beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare jedoch zur einander entgegengesetzten Vibrationsbewegung angeordnet bzw. ausgebildet sind.

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Π. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren (16,17) zusätzliche, vorkopf der Schwellen eintauchbare Stopfwerkzeuge (21) wenigstens für die Schwelle (S₂) zwischen den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren, vorzugsweise jedoch auch für die beiden benachbarten Schwellen (S₁JS₃) - zugeordnet sind.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Spreiz-Stopfwerkzeugpaaren bzw. -gruppen (16,17) eine Verdichteinrichtung (8) zum Verdichten des Schotters in zumindest dem unmittelbar anschließenden Schwellenfach (F-) nachgeordnet sowie gegebenenfalls eine Vorrichtung (29) zum Verdichten des Schotters im Flanken- bzw. Vorkopfbereich der Schwellen zugeordnet ist.

13. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfwerkzeuge (12-15) bzw. deren untere Werkzeughalterung oder das durch beide Spreiz-Stopfwerkzeugpaare gebildete ZwiΠings-Spreiz-Stopfaggregat (31) (Baueinheit) über vorzugsweise hydraulische Antriebe (30) quer zur Gleislängsachse verschieb- bzw. verschwenkbar sind.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13,dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander unabhängig betätigbare Baueinheiten (Stopfaggregat bzw. ZwiΠings-Spreiz-Stopfaggregat) in Gleislängsrichtung hintereinander am Maschinen- oder Stopf werkzeugrahmen zum Unterstopfen von mehreren, unmittelbar hintereinanderfolgenden Schwellen angeordnet sind.

FRANZ PLASSER

BaJinbsamäSCiänen-IniiustrKgeseiischstt m.b.H.

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