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Die Erfindung betrifft einen Stopfpickel für eine Gleis-
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stopfmaschine, bestehend aus einem mit dem oberen Ende in den Stopfantrieb
einsetzbaren Pickelschaft, der am unteren Ende ein Graborgan, vornehmlich eine Schaufel,
trägt, wobei der Pickelschaft und die Grabschaufel mit je einem angeformten Befestigungsstummel
als sich ergänzende Teile ausgebildet sind, die in einer nahe dem oberen Ende der
Grabschaufel liegenden Horizontalebene miteinander verbindbar sind, und wobei im
Verbindungsbereich zumindest zwei in Richtung des Pickelschaftes verlaufenden, sich
zueinander senkrecht kreuzenden Ebenen zur Aufnahme von Grabreaktionskräften wirksame,
ausschließlich formschlüssige, ineinandersteckbare Elemente vorgesehen sind, die
von einer gemeinsamen Bohrung zur Aufnahme eines Verbindungselementes durchsetzt
werden, gemäß Patentanmeldung P 27 23 551.4-25.
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Mit der Lösung gemäß der Hauptanmeldung wurde ein Stopfpickel geschaffen,
der sich im praktischen Einsatz hèrvorragend bewähren konnte. Der besondere Vorteil
der tiefliegenden Teilungsebene und dem leichen Grabschaufelteil mit dem Befestigungsstummel
ist die einfache Montierbarkeit aufgrund des geringen Gewichtes des unteren Stopfpickelteiles
und der geringfügige Materialeinsatz des Verschleißteiles. Es hat sich allerdings
gezeigt, daß unter besonders hohen Belastungen die formschlüssig ineinandersteckbaren
Elemente nicht ausreichend in der Lage sind, die Grabreaktionskräfte zuverlässig
von dem Befestigungselement fernzuhalten, das an sich nur zum Zusammenhalten der
beiden Teile des Stopfpickels vorgesehen ist, ohne dabei eine tragende Funktion
im Hinblick auf die Grabreaktionskräfte zu besitzen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand
der Hauptanmeldung dahingehend weiterzubilden, daß insbesondere die Verbindung der
beiden Teile des Stopfpickels noch höhere Grabreaktionskräfte übertragen und aufnehmen
kann, ohne daß das Befestigungselement einer Scherbeanspruchung unterworfen wird.
Insbesondere in der sog.
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"Hauptgrabebene" soll die zu schaffende Verbindung besonders stabil
sein.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst. Der kraftübertragende Fortsatz
am unteren Ende des Pickelschafts überträgt nicht nur die in Pickelschaftlängsrichtung
auftretenden Druckkräfte, sondern er stützt die Grabschaufel insbesondere in der
Hauptgrabrichtung besonders fest ab. Er liegt mit einer großen Wirkfläche an der
der Hauptgrabseite abgewandten Seite des Befestigungsstummels an. Die beim Zusammenfügen
der beiden Teile ineinandergesteckten, formschlüssigen Elemente sind so ausgebildet
und angeordnet, daß sie die Grabreaktionskräfte in allen möglichen in der Praxis
auftretenden Richtungen aufnehmen und dadurch das Verbindungselement gegen Abscherbelastung
absichern.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stopfpickels
gibt Anspruch 2 an. Diese Ausbildung der formschlüssigen Elemente ist herstellungstechnisch
einfach, und als großen Vorteil sind die im gegenseitigen Kontakt stehenden großen
Flächen zur Kraftübertragung zu werten. Das Zusammenfügen läßt sich besonders einfach
durchführen.
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Zweckmäßig ist dabei, wenn gemäß Anspruch 3 vorgegangen wird, denn
dann können die beiden Längsseitenflächen der Feder im
Zusammenspiel
mit den entsprechenden Gegenflächen der Nut Grabreaktionskräfte in der Hauptebene
der Grabschaufel aufnehmen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Anmeldungsgegenstandes ist ferner
in Anspruch 4 angegeben. Mit dieser ansteigenden Verdickung, die am Rücken der Grabschaufel
angeformt ist, tritt der Fortsatz des Pickelschaftes in einekraftübertragende Verbindung,
d.h. die beim Graben nach unten wirkenden Druckkräfte und die Reaktionskräfte bleiben
von den formschlüssig ineinandergesteckten Elementen fern und werden unmittelbar
in dem Verdickungsbereich übertragen.
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Dadurch, daß ein gleichmäßiger Übergang von der Verdickung in den
Rücken des Fortsatzes geschaffen wurde, ist kein frühzeitiger Verschleiß in diesem
Bereich zu erwarten.
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Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform des Stopfpickels gibt Anspruch
5 an. Diese Ausbildung der formschlüssigen Elemente, die senkrecht zu den zuvor
erläuterten Elementen wirksam sind, läßt es zu, besonders hohe Grabreaktionskräfte
aufzunehmen. Außerdem ist ein einfaches Zusammenfügen der beiden Teile möglich,
da nur die Rippe in die Quernut einzuschieben ist. Im Zusammenwirken zwischen dem
Fortsatz am Pickelschaftende und der in die Quernut eingreifenden Rippe wird das
Verbindungselement für diese beiden Teile von Scherbelastungen freigehalten.
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Die Bohrung für das Verbindungselement ist zweckmäßigerweise in der
in Anspruch 6 angegebenen Höhenlage angeordnet. Dies schließt aber nicht aus, daß
auch zwei Haltebolzen vorgesehen sein können.
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Eine in der Praxis als besonders zweckmäßig genutzte Ausführungsform
des
Anmeldungsgegenstandes gibt Anspruch 7 an.
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Da beide Teile des Stopfpickels und insbesondere die Grabschaufel
mit dem Befestigungsstummel als Guß teil ausgeführt ist, bereitet es keine Schwierigkeiten,
die Feder an der Seite des Verbindungsstummels einstückig mit anzuformen.
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Es wäre zwar auch möglich, die Feder als Leiste aufzuschrauben, doch
benötigt diese abgewandelte Ausführungsform höhere Herstellungskosten.
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Eine noch weitgehendere Entlastung des Befestigungselementes läßt
sich erzielen, wenn eine Ausführungsform gemäß Anspruch 8 gewählt wird. Denn dann
werden auch Zug- und Druckbelastungen parallel zur Längsrichtung des Pickelschaftes
vom Befestigungselement ferngehalten. Trotzdem werden die in der Hauptgrabrichtung
auftretenden Kräfte einwandfrei aufgenommen, da der trapezförmige oder gerundete
Zahnquerschnitt der Rippe auf die Kraftübertragung beim Arbeiten keine negative
Auswirkung hat. Die Erhebung am Fortsatz bzw. die Ausnehmung im Befestigungsstummel
stellen herstellungstechnisch keinerlei Probleme.
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Ein weiteres, bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfingungsgemäßen
Stopfpickels läßt schließlich Anspruch 9 erkennen. Mit dieser Maßnahme ist es möglich,
den unteren Stopfpickelschaft als Gußformstück aus besonders hochwertigem Werkstoff
herzustellen, während das damit durch Schweißen verbundene obere Teil des Pickelschaftes
aus einem weniger hochwertigem Werkstoff hergestellt ist, da es geringeren Belastungen
und einem geringerem Verschleiß unterliegt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Anmeldungsgegenstandes wird nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Ein Stopfpickel 1 ist im zerlegtem Zustand dargestellt und besteht
im wesentlichen aus dem aus zwei Teilen bestehenden Stopfpickelschaft 2,3, die z.B.
in einer Teilungsebene 4 durch Schweißen miteinander verbunden sind, und einer an
dessen unteren Ende zu befestigenden Grabschaufel 5.
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Der Pickelschaft 2,3 trägt am oberen Ende einen Anschlußzapfen 32,
der in einen nicht dargestellten Stopfpickelantrieb kraftübertragend eingebracht
wird.
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Die Teilungsebene zwischen dem Stopfpickel 2,3 und der Grabschaufel
5 ist mit 6 bezeichnet. Von ihr ausgehend ist der Stopfpickelschaft 2,3 mit einem
kraftübertragenden Fortsatz 7 nach unten verlängert, der in einer unteren Druckfläche
8 endet. Die innere Seite 9 des Fortsatzes 7 trägt in der Mitte eine vertikal verlaufende
Nut 10, die in der Längserstreckung bis auf die Höhe der Teilungsebene 6 liegende
Unterseite 11 des Stopfpickelschaftes 3 führt. In etwa parallel und im Abstand zur
Innenseite 9 des Fortsatzes 7 ist an der Unterseite 11 eine querverlaufende Rippe
12 angeformt.
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Etwa in der Hälfte der Längserstreckung des Fortsatzes 7 wird dieser
von einer Bohrung 13 zum Einbringen einer Befestigungsschraube 14 durchsetzt, die
mittels eines Sprengringes 15 und einer Mutter 16 angezogen werden kann.
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Die Grabschaufel 5 besteht aus dem eigentlichen Schaufelkörper 17,
der in etwa quaderförmige Gestalt mit trapezförmigem Querschnitt oder leicht gerundetem
Rücken aufweist, und einem einstückig angeformten Befestigungsstummel 18, der sich
vom Schaufelkörper 17 mit rechteckigem Querschnitt in etwa senkrecht nach oben erstreckt.
Der Befestigungsstummel 18 ist in seiner Form auf den Verlauf der Innenseite 9 des
Fortsatzes 7 und der Unterseite 11 mit der Querrippe 12 des Pickelschaftes 3 abgestimmt.
Zu diesem Zweck besitzt der
Befestigungsstummel 18 an seinem oberen,
mit der Teilungsebene 6 zusammenfallenden Ende eine Quernut 19, in welche die Rippe
12 mit einem Paßsitz einschiebbar ist. An der der Innenseite 9 des Fortsatzes 7
zugewandten Seite 31 des Befestigungsstummels 18 ist eine in Stummellängsrichtung
verlaufende Feder 20 einstückig angeformt, die sich in etwa über die gesamte Länge
des Befestigungsstummels 18 erstreckt.
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Etwa in der Hälfte der Länge des Befestigungsstummels 18 durchsetzt
diesen die Bohrung 13 zum Durchstecken der Befestigungsschraube 14. Am Rücken des
Schaufelkörpers 17 ist eine allmählich ansteigende Verdickung 21 angeformt, die
in einer mit der Druckfläche 8 des Fortsatzes 7 zusammenwirkenden Gegendruckfläche
22 endet.
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Die Hauptgrabrichtung, in der auf den Stopfpickel 1 beim Arbeiten
die größten Belastungen ausgeübt werden, wird durch den Pfeil 23 angedeutet, diese
Belastungen liegen in etwa in der mit 24 strichliert angedeuteten Ebene. Zusätzlich
dazu treten noch seitliche Kräfte am Schaufelkörper 17 auf, die in etwa in der mit
25 strichliert angedeuteten Ebene aufgenommen werden müssen. Die Ebene 24 und 25
stehen zueinander unter 900.
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Es liegt auf der Hand, daß das Verbinden der Grabschaufel 5 mit den
Pickelschaft 2,3 durch Einschieben der Rippe 12 in die Quernut 19 und der Feder
20 in die Nut 10 erfolgt.
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Danach wird die Befestigungsschraube 14 eingesteckt und festgezogen.
Die formschlüssigen Elemente 10,20 und 12,19 nehmen beim Arbeiten vorwiegend die
in Richtung der beiden Ebenen 24 und 25 auftretenden Grabreaktionskräfte auf und
halten diese von der Befestigungsschraube 14 fern.
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Damit auch in Längsrichtung des Befestigungsstummels 18, bzw. in Richtung
eines Pfeiles 29 Belastungen aufgenommen,
aber von der Befestigungsschraube
14 ferngehalten werden können, kann die Verbindung zwischen der Grabschaufel 5 und
dem Pickelschaft 2,3 auch noch dadurch ergänzt werden, daß - wie strichliert angedeutet
ist - an der Innenseite 9 dieses Fortsatzes 7 eine quaderförmige Erhebung 27 angeformt
wird, der an der der Hauptgrabseite 30 abgewandten Seite 31 des Befestigungsstummels
18 eine taschenförmige Ausnehmung 28 zugeordnet ist. Damit jedoch dann das Zusammenfügen
der Teile möglich wird, muß die Querrippe 12 eine trapezförmige oder gerundete Querschnittsgestalt
26 erhalten, damit die Querrippe 26 bei schräggestelltem Befestigungsstummel 18
zur Gänze in die Quernut 19 eingeschoben werden kann, ehe die Seite 31 des Befestigungsstummels
18 bis zum völligen Ineinandergreifen der Feder 20 und der Nut 10 sowie der Erhebung
27 und der Tasche 28 zusammengeführt werden können. Bei diesem Formschluß werden
in Richtung des Pfeiles 29 auftretende Zugkräfte an der Grabschaufel 5 bzw. Druckkräfte,
die nach oben gerichtet sind, ebenfalls von der Befestigungsschraube 14 ferngehalten.
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Selbstverständlich können anstelle nur einer Bohrung 13 auch zwei
untereinanderliegende Bohrungen mit zwei Befestigungsschrauben angeordnet werden.
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Der wesentliche Vorteil des Anmeldungsgegenstandes liegt darin, daß
eine gegen beim Graben in allen Richtungen auftretende Reaktionskräfte feste Verbindung
zwischen dem Pickelschaft 2,3 und der Grabschaufel 5 hergestellt wird, bei der jedoch
das Verbindungselement, nämlich die Befestigungsschraube 14 gegen jegliche Scherbelastungen
gesichert ist.
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Mit dieser beschriebenen Konstruktion ergibt sich trotz des robusten
Verbindungsstücks ein sehr schlanker Stopfpickelschaft 2,3 bis zum Schaufelkörper
17 in Richtung der Bohrung
13 betrachtet. Dies gestattet es, daß
in einer Gleisstopfmaschine die einzelnen Stopfpickel, die zueinander verschränkt
angeordnet sind und wechselseitig nach jeweils einer Schwellenseite arbeiten, sehr
nahe nebeneinander gesetzt werden können. Die Schaufelkörper i7 selbst sind, in
Richtung der Ebene 25 gesehen, versetzt angeordnet, so daß die einzelnen Stopfpickelschäfte
2,3 sehr nahe zueinander gesetzt werden können. Dadurch sind die Zwischenräume,
die sich bei den jeweils zu einer Schwellenseite arbeitenden Grabschaufeln vorliegen,
sehr gering. Dies ließ sich mit bekannten Stopfpickeln nicht erreichen, da diese
wesentlich breiter ausgebildet werden mußten und deshalb nicht so nahe zueinander
gesetzt werden konnten.
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Die Grabschaufel 5 wird zweckmäßigerweise als Gußteil mit hoher Zug-
und Schlagfestigkeit hergestellt, während der Stopfpickelschaft, zumindest sein
unterer Teil maus einem elastischen und weniger schlagfesten Metall gegossen werden
kann. Die formschlüssig ineinandergreifenden Elemente sind in ihrer Gestalt so einfach,
daß sie guß technisch sehr sauber und exakt hergestellt werden können und keine
bedeutungsvollen Nach arbeiten benötigen.