DE2812141A1

DE2812141A1 - Maschine zum befestigen von schienen an schwellen

Info

Publication number: DE2812141A1
Application number: DE19782812141
Authority: DE
Inventors: Raymond Ralph Lund
Original assignee: Canron Inc
Current assignee: Canron Inc
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1978-10-05
Also published as: AU3431778A; IT7867611A0; US4131066A; FR2384891B1; GB1568942A; BR7801698A; CA1105320A; FR2384891A1; AU514185B2; AR222634A1

Description

DR. ING. K. WÜESTHOFF UR-E. ν. ΓΕΟΗΜΑΗΝ

BR. ING. I>. BKHRENS DIPJt,. ING. R. GOETZ

PATENTANWÄLTE

8OOO MTJNCITEIi 9O SCHWEIGEHSTHASSi: 2~ TEIiEFON (089) CO 20 S, TELEX 5 24 07α

12H1

TELEOHAMME J
PHOTECXPATENT MUNCIlEIi

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Anmelder:

Canron, Inc.
Wall Street,
New York, N-Y., USA

Titel:

Maschine zum Befestigen von Schienen an Schwellen.

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DR. ING. F. WUESTHOFF DR-E. ν. PECMMANN

DR. ING. D. BEHRENS DIPL. ING. R. GOETZ PATENTANWÄLTE

80OO MÜNCITEX 9O SCH WEIGEItSTKASSE 2 TELEFON (089) Οβ TELEX 5 24: O'

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TELEGRAirME r
PBOTECTPATENT MÜNCEEJi

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Maschine zum Befestigen von Schienen an Schwellen

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen von Schienen an Schwellen und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Hindurchführen von Schienennägeln durch Löcher in Unterlagsplatten zum Zweck des Befestigens von Schienen an Schwellen.

Es liegt auf der Hand, daß es erforderlich ist, die Lage der Löcher in den Unterlagsplatten genau zu ermitteln und zu gewährleisten, daß die Schienennägel genau durch diese Löcher hindurchgeführt werden. Zwar sind bereits verschiedene Konstruktionen von Fühlvorrichtungen bekannt, die es ermöglichen, die Lage der Löcher festzustellen, z.B. mechanische oder elektrooptische Fühlvorrichtungen, doch ergibt sich bei allen diesen Vorrichtungen ein Problem daraus, daß es physikalisch unmöglich ist, die Lochfühlvorrichtung und den Kopf zum Eintreiben der Schienennägel auf der Maschine genau in der gleichen Lage anzuordnen; nachdem eine Fühlvorrichtung die Lage eines Lochs festgestellt hat, ist es daher erforderlich, den Kopf zum Eintreiben der Schienennägel längs einer vorbestimmten Strecke zu bewegen, um ihn auf das Loch auszurichten.

Gewöhnlich ist eine Einrichtung zum Positionieren eines Schienennagels vorhanden, mittels welcher jeweils ein Schienennagel

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unter dem zum Eintreiben dienenden Kopf angeordnet wird, und auch diese Einrichtung muß längs einer bestimmten Strecke bewegt werden, um den Schienennagel über dem Loch anzuordnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Vorrichtungen auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen und eine Bezugseinrichtung zu schaffen, die betätigt wird, sobald das Vorhandensein eines Lochs gefühlt wird, um die Einrichtungen zum Positionieren und Eintreiben eines Schienennagels in die richtige Lage gegenüber dem Loch zu bringen.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß für eine Maschine zum Anbringen von Befestigungsteilen, z.B. von Schienennägeln oder Schrauben an Unterlagsplatten für Schienen zur Befestigung von Schienen an Schwellen, zu der ein Rahmen gehört, eine Vorrichtung geschaffen worden ist, die es ermöglicht, die richtigen Lage einer Befestigungseinrichtung, d.h. bei der Verwendung von Schienennägeln oder Schrauben eines Lochs in der Unterlagsplatte festzustellen, wobei ein Kopf vorhanden ist, der dazu dient, an der betreffenden Stelle eine Befestigungseinrichtung anzubringen; hierbei ist der genannte Rahmen so gelagert, daß er sich parallel zu den Schienen durch eine Kraftbetätigungseinrichtung bewegen läßt; zu der dem Kopf zum Eintreiben der Befestigungseinrichtungen vorauseilenden Fühleinrichtung gehört eine durch den genannten Rahmen unterstützte Bezugseinrichtung, die dann, wenn durch die Fühleinrichtung das Vorhandensein eines Lochs festgestellt wird, so betätigt wird, daß sie aus einer Freigabestellung in eine Spannstellung gebracht wird, bei der sie mit einer Führungsstange verspannt ist, die sich parallel zu den Schienen erstreckt, und auf welcher der Rahmen verschiebbar ist; der Rahmen ist so eingerichtet, daß er seine Bewegung fortsetzen kann, bis ein auf ihm angeordneter Schalter durch ein Betätigungsglied der jetzt feststehenden Bezugseinrichtung betätigt wird, wobei die Betätigung des Schalters bewirkt, daß die Kraftbetätigungseinrichtung außer Betrieb gesetzt

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wird, um den Rahmen so zum Stillstand zu bringen, daß der Kopf zum Eintreiben der Befestigungseinrichtung die richtige Lage über dem Loch einnimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Bezugseinrichtung; und

Fig. 2 bis 4 jeweils eine von drei verschiedenen Betriebsstellungen der Bezugseinrichtung.

Gemäß Fig. 2 bis 4 sind ein Schienennagelhalter 57, ein Treiberkopf 58 und ein Lochfühler 94 auf einem Rahmen 65 angeordnet, der längs Führungsstangen 64 parallel zu den Schienen eines Gleises mit Hilfe eines Druckluftzylinders 70 bewegt werden kann, welcher eine Verbindung zwischen einem Hauptarbeitsrahmen 60 zum Unterstützen der Führungsstangen 64 und dem Rahmen 65 herstellt. Der Rahmen 65 wird auch als Y-Rahmen bezeichnet, da er in der Längsrichtung des Gleises bewegt wird.

Wahrend der Y-Rahmen mit Hilfe des pneumatischen Zylinders bewegt wird, tastet ein Finger 112 des Lochfühlers 94 die Oberseite einer Unterlagsplatte 13 ab, bis er auf ein Loch in der Unterlagsplatte trifft, woraufhin der Finger in Eingriff mit dem Loch kommt und sich sofort zurückzieht, um einen in dem Lochfühler untergebrachten Schalter zu betätigen, der das Vorhandensein des Lochs anzeigt. Dies hat zur Folge, daß eine nachstehend beschriebene Y-Bezugseinrichtung betätigt wird, die eine bestimmte Beziehung zwischen dem Treiberkopf 58 und der Einstelleinrichtung 57 einerseits und dem gefühlten Loch andererseits herstellt. Die Bewegung des Y-Rahmens wird fortgesetzt, bis der Treiberkopf 58 und die Einstelleinrichtung 57 durch die Y-Bezugseinrichtung in Fluchtung mit dem Loch gebracht worden sind.

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Nachdem der Y-Rahmen in dieser Stellung zum Stillstand gebracht worden ist, wird der Treiberkopf 58 betätigt, um einen nicht dargestellten Schienennagel einzutreiben, der durch den Halter 57 festgehalten wird, so daß der Schienennagel durch das vorher nachgewiesene Loch der Unterlagsplatte hindurch in die Schwelle eingetrieben wird.

Zu der in Fig. 1 bis 4 insgesamt mit 120 bezeichneten Y-Bezugseinrichtung gehört eine dünne Stange 121, die sich parallel zu den Führungsstangen 64 für den Y-Rahmen 65 erstreckt und kurz oberhalb der Führungsstangen angeordnet ist. Die Stange 121 steht in lockerem Eingriff mit zwei Löchern 123, die durch in den Y-Rahmen 65 eingebaute Buchsen 71 gebildet werden. Die Stange 121 weist einen Kopf 125 auf, durch den gemäß Fig. 1 die Bewegung der Stange nach rechts begrenzt wird. Zwischen einer Schraube 128, die in den oberen Abschnitt eines der Buchsenteile 71 eingeschraubt ist, und einer mit der Stange 121 starr verbundenen Platte 129 erstreckt sich eine sehr kräftige Zugfeder 127, welche gemäß Fig. 1 die Stange 121 in ihre äußerste Stellung auf der rechten Seite vorspannt, so daß sich der Kopf 125 an dem linken Buchsenteil 71 abstützt. Hierbei ragt das rechte Ende der Stange 121 nach rechts über das rechte Buchsenteil 71 hinaus.

Die Stange 121 trägt etwa in der Mitte zwischen ihren Enden eine Zangenanordnung 131 mit zwei allgemein dreieckigen Bauteilen 132 und 133, die sich gegenüber der Stange 121 von einander diametral gegenüberliegenden Punkten aus nach außen erstrecken. Die beiden Bauteile 132 und 133 sind gegen Bewegungen längs der Achse der Stange 121 durch Halteteile 125 gesichert, doch können sie um die Achse der Stange mindestens innerhalb eines kleinen Winkelbereichs in der Umfangsrichtung geschwenkt werden. Das Bauteil 132 setzt sich aus zwei durch einen axialen Abstand getrennte Platten zusammen, während es sich bei dem Bauteil 133 um eine einzige Platte handelt, die

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gegenüber einem Punkt nach außen ragt, welcher zwischen den Platten des Bauteils 132 liegt.

Die unteren Enden der Bauteile 132 und 133 tragen jeweils eine von zwei einander ähnelnden kreisbogenförmig gekrümmten Greifbacken 135, die der Umfangsflache der Stange 64 nahe benachbart sind, längs welcher der Y-Rahmen verschiebbar ist. Die Form der Greifbacken 135 ist der umfangsflache der Stange 64 angepaßt. Zwischen den oberen Enden der Bauteile 132 und 133 ist ein pneumatischer Zylinder 136 angeordnet, wobei Gelenkverbindungen 137 zwischen dem Zylinder und dem Bauteil 132 sowie zwischen der Kolbenstange 138 und dem Bauteil 133 vorhanden sind. Wird der Kolben mit der Kolbenstange 138 gegenüber dem Zylinder I36 ausgefahren, werden somit die oberen Enden der Bauteile 132 und 133 auseinandergedrückt, so daß die beiden Bauteile in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, bis die Greifbacken 135 die Stange 64 erfassen.

Ferner trägt die Stange 121 einen Anschlag 140 zum Betätigen eines auf dem linken Buchsenteil 71 angeordneten Endschalters 141. Der Abstand zwischen dem Anschlag 140 und dem Endschalter 141 ist annähernd gleich dem Abstand zwischen dem Finger 112 und der Mittelachse der Positioniereinrichtung 57 und des Treiberkopfes 58, doch wird die tatsächliche Beziehung zwischen diesen beiden Abständen zweckmäßig durch Versuche derart ermittelt, daß bei der Vorrichtung auftretende zeitliche Verzögerungen, z.B. die Verzögerung zwischen der Betätigung des Endschalters 141 und der Unterbrechung der Bewegung des Rahmens 65 nach rechts, ausgeglichen werden.

Die Wirkungsweise der Y-Bezugseinrichtung 120 wird im folgenden anhand von Figo 2 bis 4 erläutert, wo die Positioniereinrichtung 57, der Treiberkopf 58 und der Lochf übler 94 schematisch dargestellt sind, um ihre jeweilige Lage bei verschiedenen Stellungen der Y-Bezugseinrichtung erkennbar zu machen.

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In Fig. 2 beginnt der Y-Rahmen 65 gerade seine Bewegung von links nach rechts.

Während dieser Bewegung des Y-Rahmens 65 kommt der Fühler etwas später, als es in Fig. 3 dargestellt ist, in Eingriff mit einem Loch der Unterlagsplatte 13. Wegen der Steifigkeit der Feder 127 bewegt sich die Y-Bezugseinrichtung 120 zusammen mit dem Y-Rahmen 65, ohne daß eine Relativbewegung auftritt. Wie erwähnt, wird ein Mikroschalter betätigt, wenn der Finger 112 ausgefahren oder zurückgeschoben wird. Hierdurch wird der Zylinder 136 betätigt, der sofort bewirkt, daß die Greifbacken 135 mit der Stange 64 verspannt werden. Nunmehr ist die Stange 121 gegenüber der Stange 64 festgelegt, und wenn sich der Y-Rahmen 65 weiter nach rechts bewegt, wird die Feder 127 gestreckt, während sich der Endschalter 141 dem Anschlag 140 auf der jetzt feststehenden Stange 121 nähert, bis die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung erreicht ist.

Bei der Stellung nach Fig. 4 ist der Endschalter 141 gerade durch den Anschlag 140 betätigt worden, um den Zylinder 70 zum Betätigen des Y-Rahmens 65 außer Betrieb zu setzen, so daß der Y-Rahmen in einer Stellung zum Stillstand gebracht wird, bei der die Positioniereinrichtung 57 und der Treiberkopf 58 auf das betreffende Loch der Unterlagsplatte 13 ausgerichtet sind.

Zwar wurde vorstehend ein mechanischer Fühler beschrieben, doch könnte die Bezugseinrichtung nach der Erfindung natürlich auch mit Hilfe eines Signals betrieben werden, das durch einen elektrooptischen Lochfühler oder einen berührungsfreien Fühler anderer Art erzeugt wird.

Die Erfindung läßt sich bei automatischen oder halbautomatischen Maschinen anwenden, bei denen keine Schienennagel, sonderen andere Befestigungseinrichtungen verwendet werden, um Schienen und Unterlagsplatten an Schwellen zu befestigen. Bei-

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spielsweise ist es bekannt, als Schienenbefestigungsteile Elemente zu verwenden, bei denen es sich im wesentlichen um große Schrauben handelt, die nicht in gerader Richtung eingetrieben werden, sondern die in Holzschwellen mit Hilfe eines Treiberkopfes eingeschraubt werden, durch den das erforderliche Drehmoment aufgebracht wird.

Ferner ist es bekannt, Schienen an Betonschwellen mit Hilfe von Kopfschrauben zu befestigen, die durch miteinander fluchtende Löcher der Unterlagsplatte und der Schwelle ragen. Die Kopfschrauben werden mittels eines vorbereitenden Arbeitsschritts so eingeführt, daß ihre Köpfe an der Unterseite der Schwellen anliegen, und daß ihre Gewindeschäfte nach oben aus den Löchern der Unterlagsplatte herausragen, um die zugehörigen Muttern aufnehmen zu können. Danach werden die Muttern mit Hilfe eines zum Aufbringen eines Drehmoments dienenden Kopfes auf die Schrauben aufgeschraubt, um die Schwellen, die Unterlagsplatten und die Schienen fest miteinander zu verbinden.

Auch in diesen beiden letzteren alternativen Fällen ist durch die Erfindung das Problem gelöst, das darin besteht, das Vorhandensein bzw. die Lage eines Befestigungselements, z.B. eines Lochs einer Unterlagsplatte oder eines gegenüber der Unterlagsplatte nach oben ragenden Schraubenschaftes in der Y-Richtung festzustellen und dann ein zugehöriges Befestigungsteil, d.h. eine Schraube oder eine Mutter, über dem betreffenden Punkt so anzuordnen, daß der Treiberkopf auf diesen Punkt ausgerichtet wird.

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Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

1,) Maschine zum Anbringen von Befestigungselementen wie fchienen-nägeln oder Schrauben an Unterlagsplatten für Schienen zur Befestigung von Schienen an Schwellen, wobei auf einem Rahmen der Maschine ein Fühler angeordnet ist, der dazu dient, die richtige Lage eines Befestigungselements, z.B. bei Verwendung von Schienennägeln oder Schrauben die Lage eines Lochs einer Unterlagsplatte zu ermitteln, wobei ferner ein Treiberkopf zum Anbringen eines Befestigungselements an der ermittelten Stelle vorhanden ist, und wobei der Rahmen parallel zu den Schienen mit Hilfe einer Kraftbetätigungseinrichtung so bewegbar ist, daß der Fühler dem Treiberkopf vorauseilt, gekennzeichnet durch eine durch den Rahmen (65) unterstützte Bezugseinrichtung (120), die sich dann, wenn der Fühler (94) darauf anspricht, daß er einen Punkt, z.B. ein Loch, erreicht hat, an dem ein Befestigungselement angeordnet werden soll, aus einer Freigabestellung in eine Spannstellung bringen läßt, bei der die Bezugseinrichtung mit einer Führungsstange (64) verspannt ist, die sich parallel zu den Schienen erstreckt, und auf der der Rahmen gleitend geführt ist, wobei der Rahmen so eingerichtet ist, daß es ihm möglich ist, seine Bewegung fortzusetzen, bis ein auf dem Rahmen angeordneter Schalter (141) durch ein Betätigungsglied (140) auf der jetzt im Stillstand befindlichen Bezugseinrichtung betätigt wird, und wobei die Betätigung des Schalters bewirkt, daß die Kraftbetätigungseinrichtung (70) außer Betrieb gesetzt wird, um den Rahmen in einer Stellung zum Stillstand zu bringen, bei welcher der Treiberkopf (58) über dem Punkt, z.B. einem Loch, angeordnet ist, wo ein Befestigungselement angeordnet werden soll.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner auf dem Rahmen (65) ein Halter (57) für ein Befesti-

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gungselement angeordnet ist, daß der Halter dem Fühler (94) benachbart ist, und daß der Halter geeignet ist, ein Befestigungselement unter dem Treiberkopf (58) festzuhalten, nachdem er über dem Punkt, z.B. einem Loch, angeordnet worden ist, wo ein Befestigungselement angeordnet werden soll.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Bezugseinrichtung (120) eine Spanneinrichtung (131) gehört, die von einer sich parallel zu der Führungsstange (64) erstreckenden Stange (121) getragen wird, welche gegenüber dem Rahmen (65) gleitend geführt und mit ihm durch eine Feder (127) so verbunden ist, daß sich der Rahmen und die Stange normalerweise gemeinsam bewegen, und daß sich die Spanneinrichtung gegenüber der Führungsstange normalerweise in ihrer Freigabestellung befindet, sich jedoch durch einen Betätigungszylinder (136) betätigen läßt, sobald der Fühler (94) darauf anspricht, daß er einen Punkt, z.B. ein Loch, erreicht hat, wo ein Befestigungselement angeordnet werden soll, um die Führungsstange so einzuspannen, daß Relativbewegungen zwischen der genannten Stange und der Führungsstange verhindert werden.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Achse des Fühlers (94) und der Achse des Treiberkopfes (58) annähernd gleich dem Abstand zwischen dem Schalter (141) und dem Betätigungsglied (140) ist, wenn sich die Bezugseinrichtung (120) in ihrer Freigabestellung befindet.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler ein mechanischer Fühler (94) ist, zu dem ein nach unten ragender Finger (112) gehört, der dazu dient, die unterlagsplatte (13) abzutasten, um das Vorhandensein eines Lochs festzustellen, und daß dem Fühler ein Schalter zugeordnet ist, der durch den Finger geschlossen wird, wenn das Vorhandensein eines Lochs gefühlt wird, um die Kraftbetätigungseinrichtung bzw. den Zylinder (136) zu betätigen.

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