DE2913736C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine selbstfahrbare Gleisbaumaschine, insbesondere
Schotterbett-Reinigungsmaschine, mit einem Fahrgestellrahmen,
der über eine Schienenfahrwerksanordnung mit mehreren Fahrwerken
am Gleis geführt ist, wobei zumindest ein Fahrwerk über
einen Höhenverstellantrieb wahlweise am Gleis abstützbar ist, sowie mit
Vorrichtungen zum Bearbeiten des Gleises bzw. der Gleisbettung.
Bei der Entwicklung und beim Einsatz von Gleisbaumaschinen sind
jeweils vielfältige Probleme zu berücksichtigen, die insbesondere
auch durch die unterschiedlichen zulässigen Beanspruchungen der
verschiedenen Gleisbaumaterialien bedingt sind. Weitere Probleme
ergeben sich daraus, daß durch die Kombination der verschiedenen
Arbeitsvorgänge auf einer gemeinsamen Maschine die dabei
auftretenden Kräfte bzw. die auf die Maschine oder von der
Maschine auf das Gleis übertragenen Reaktionskräfte eine bestimmte
Gestaltung der Abstützstellen am Gleis, insbesondere der Fahrwerke
und dgl., erfordern. Vielfach kommen dazu noch Schwierigkeiten, die
dadurch bedingt sind, daß die für den Arbeitseinsatz günstigen konstruktiven
Lösungen zusätzliche Maßnahmen erfordern, um diese
Maschine beispielsweise bei der Überstellung von einem Arbeitsort
zum anderen mit höheren Geschwindigkeiten innerhalb eines Zugsverbandes
oder unabhängig aus eigener Kraft verfahren zu können.
Eine bekannte Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine (gemäß
DE-OS 19 56 916) ist zur Anpassung an die unterschiedlichen Arbeitsbedingungen
bzw. Gleisbestandteile mit mehreren in Fahrgestellrahmenlängsrichtung
hintereinander angeordneten Schienenfahrwerken
versehen. Um den jeweiligen Einsatzbedingungen gerecht zu werden,
kann zumindest eines dieser Schienenfahrwerke temporär in bzw. außer
Eingriff mit dem Gleis gebracht werden. Dadurch kann der Abstand
zwischen den Schienenfahrwerken in Gleislängsrichtung entsprechend
den jeweils gewünschten Einsatzerfordernissen abgeändert
werden. So werden dadurch beispielsweise beim Anheben und seitlichen
Ausrichten des Gleises mit den zwischen den Achsen angeordneten
Korrekturvorrichtungen durch die Ausnutzung des großen Achsabstandes
die Beansprunchungen der Schienen insbesondere auf
Biegung vermindert, während bei der Überstellfahrt der Maschine,
die mit wesentlich höheren Fahrgeschwindigkeiten erfolgt,
durch den kurzen Achsabstand eine bessere Kurvengängigkeit
und Stabilität der Maschine erzielbar ist. Diese Maschinen
haben sich in der Praxis außerordentlich bewährt, die Masse
des Fahrgestellrahmens bzw. die Reaktionskräfte der auf diesem
Fahrgestellrahmen angeordneten Gleis- bzw. Bettungsbearbeitungsvorrichtungen
wird dabei jeweils über die beiden Schienenfahrwerke
entsprechend ihrem gewählten Abstand voneinander auf das Gleis
übertragen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Gleisbaumaschine
der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden,
daß auch bei Großmaschinen mit entsprechend großer Maschinenmasse die zulässigen
Gleisbeanspruchungen eingehalten werden können und insbesondere
auch relativ hohe Fahrgeschwindigkeiten möglich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer
Antriebsachse der Schienenfahrwerksanordnung, insbesondere
einem Antriebsdrehgestell, das wahlweise am Gleis abstützbare
und als Laufachse zur lediglich zeitweisen Übertragung von
Anteilen der Maschinenmasse ausgebildete Fahrwerk mit dem
Verstellantrieb zugeordnet ist, und daß eine Steuervorrichtung
zur wahl- bzw. wechselweisen Beaufschlagung des Verstellantriebes
für eine wahlweise Aufteilung und Veränderung der von der Laufachse einerseits
und von der Antriebsachse andererseits
auf das Gleis übertragenen Laufachsen-Achslast bzw. Antriebsachsen-
Achslast vorgesehen ist.
Durch diese Erfindung können in überraschend einfacher und
wirkungsvoller Weise die von der Maschine auf das Gleis ausgeübten
Belastungen an die jeweils unterschiedlichen Einsatz-
und Fahrbedingungen angepaßt werden. Durch die wahlweise Aufteilung
und Veränderung der mit den Schienenfahrwerken auf
das Gleis ausgeübten Belastungen wird eine rasche Anpassung
derselben an die zulässige Gleisbelastung auch bei unterschiedlichen
Gleiskonstruktionen bzw. unterschiedlichen Einsatzbedingungen,
z. B. Überstellfahrt, Arbeitsfahrt, insbesondere
auch bei unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten, erzielt.
Dazu kommt, daß zu der Achslast-Anpassung bzw. -Veränderung
insbesondere der Antriebsachsen hinsichtlich der zulässigen
Gleisbelastungen zugleich
auch die Zugkraft der Gleisbaumaschine an die unterschiedlichen
Einsatzbedingungen angepaßt werden kann. Dadurch, daß die
Laufachsen-Achslast während des Arbeitsbetriebes der auf der Maschine
angeordneten Gleis- bzw. Bettungsbearbeitungsvorrichtungen
vermindert werden kann, kann die Antriebsachsen-Achslast und damit
zugleich auch die Zugkraft, die ein Produkt aus der Antriebsachsen-
Achslast und dem Reibwert zwischen Schiene und Rad darstellt,
erhöht werden. Zugleich wird aber durch die Erhöhung
der Laufachsen-Achslast am Ende des Arbeitsbetriebes für den Fahrbetrieb
die Möglichkeit geschaffen, die Antriebsachsen zu entlasten,
so daß auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten und den dadurch
bedingten, wesentlich höheren dynamischen Kräften, die zusätzlich
zu den statischen Achslasten auftreten, die Beanspruchungsgrenzen
des Gleisoberbaues nicht überschritten werden. Dazu kommt,
daß nun erstmals auch die Maschine ohne aufwendige Umbauten oder
zusätzliche konstruktive Maßnahmen wahlweise auf Gleisen mit unterschiedlichen
Belastbarkeiten, beispielsweise Haupt- und Nebengleisen,
zum Einsatz kommen kann, da die jeweils von der Maschine
auf das Gleis ausgeübten Beanspruchungen genau dosierbar
sind.
Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen
Merkmalskombination ist darüber hinaus noch darin zu sehen, daß
beispielsweise bei manchen Gleisbaumaschinen die Anordnung von
drei- oder mehrachsigen anstelle von zwei- oder dreiachsigen Drehgestellen
in solchen Fällen, in welchen die auf das Gleis zu übertragende
Gesamtbelastung die Summe der zulässigen Einzelachslasten
der Maschine nicht wesentlich überschreitet, vermieden werden kann.
Dadurch kann aber gerade bei solchen Maschinen mehr Platz für zwischen
den Fahrwerken angeordnete Gleis- bzw. Bettungsbearbeitungsvorrichtungen
geschaffen werden, da bei der Verwendung von lediglich
zweiachsigen Drehgestellen ein größerer Drehzapfenabstand
sowie ein kleinerer Abstand zwischen den einzelnen Achsen des
Drehgestells zulässig ist. Damit verbleibt aber bei gleicher
Gesamtrahmenlänge ein größerer Bereich unterhalb des Fahrgestellrahmens
zwischen den Fahrwerken zur Anordnung von Gleis- bzw.
Bettungsbearbeitungsvorrichtungen. Gleichermaßen findet man
bei der Verwendung von zweiachsigen Drehgestellen mit einem
kürzeren Rahmenüberhang, worunter der Abstand zwischen der
Drehzapfenanordnung des Drehgestells und dem stirnseitigen
Fahrgestellrahmenende zu verstehen ist, das Auslangen, so
daß mit der Maschine auch kleinere Gleisradien befahren werden
können, ohne daß ein Maschinenteil das Lichtraumprofil verläßt.
Zu den jeweils erforderlichen Abstandsverhältnissen zwischen
den Fahrachsen und Drehzapfenanordnungen von zwei- und dreiachsigen
Fahrgestellen ist zusätzlich noch festzuhalten, daß diese
nicht beliebig abgeändert werden können, sondern vielmehr
durch jede Bahnverwaltung, insbesondere in Abhängigkeit von
dem jeweils festgelegten Lastenzug, der zur Berechnung der
Brücken u. dgl. verwendet wird, vorgeschrieben ist. Im Rahmen
der Erfindung ist es auch möglich, daß die Achslast der Antriebsachse
an die jeweilige Fahrgeschwindigkeit auch während des
Fahrbetriebes angepaßt werden kann, um ein Überschreiten der
zulässigen Gleisbelastung aufgrund des Zusammenwirkens von
statischen und dynamischen Belastungen zu vermeiden. Hierbei
wird also der Verstellantrieb in der Weise beaufschlagt, daß
zur Verminderung der Antriebsachsen-Achslast
eine Erhöhung der Laufachsen-Achslast erfolgt.
Wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung die Steuervorrichtung
für eine Aufhebung der Laufachsen-Achslast ausgebildet
ist, dann wird auf diese Weise die gesamte Last zur Erreichung
der höchstmöglichen Zugkraft auf die Schienenfahrwerksanordnung
übertragen.
Sehr vorteilhaft ist eine Weiterbildung der Erfindung, bei
der die Verstellantriebe über die Steuervorrichtung für eine,
dem Differenzlastanteil zwischen einer vorgewählten Soll-Achslast
und der tatsächlichen, gegebenenfalls mit einem Meßwertgeber
ermittelbaren, Ist-Achslast der Antriebsachsen
entsprechende Be- bzw. Entlastung der den jeweiligen Antriebsachsen
zugeordneten Laufachsen beaufschlagbar sind. Durch
diese unmittelbare Aufteilung der jeweils auf das Gleis ausgeübten
Achslasten kann sowohl während des Arbeitsbetriebes,
also unter Berücksichtigung der beim Einsatz der Gleis- bzw.
Bettungsbearbeitungsvorrichtungen auftretenden unterschiedlichen
Reaktionskräfte, als auch der während des Fahrbetriebes auftretenden
unterschiedlichen Belastungen des Gleises
eine den jeweiligen Verhältnissen entsprechende günstige Achslastverteilung
erzielt werden.
Eine besonders bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, daß den beiden mit je zwei Antriebsachsen versehenen Antriebsdrehgestellen
je eine derartige höhenverstellbare Laufachse, vorzugsweise
jeweils den voneinander abgewendeten Stirnbereichen der Drehgestelle
benachbart, zugeordnet ist, und daß diese Laufachsen
durch ihren, insbesondere als hydraulisch betätigbare
Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildeten Verstellantrieb
relativ zum Fahrgestellrahmen
bzw. zu den Antriebsachsen in eine oberhalb der Schienen befindliche
Ruhestellung verstell- bzw. verschwenkbar sind. Vor allem durch die Zuordnung
einer Laufachse zu diesen Drehgestellen wird die Anordnung eines
dreiachsigen Drehgestells vermieden, wodurch zusätzlich zu den vorstehend
bereits aufgezeigten Vorteilen der zweiachsigen Drehgestellanordnungen
noch eine wesentliche Kosteneinsparung und konstruktive
Vereinfachung erzielt werden kann. Insbesondere ist es durch die
fakultativ mögliche Verbringung der Laufachsen in eine Ruhestellung
möglich, die Masse der Laufachse zusätzlich zur Belastung der Antriebsachse
bzw. -achsen heranzuziehen, so daß in manchen Fällen
die Zugkraft, insbesondere während des Arbeitseinsatzes, um eine
große Vorschubkraft für die Überwindung der sich den Gleis- bzw.
Bettungsbearbeitungswerkzeugen entgegenstellenden Widerstände zu
erzielen, erhöht werden kann. Dabei wirkt sich sehr günstig aus,
daß während des Arbeitseinsatzes die Vorfahrgeschwindigkeit der
Maschine meist sehr gering ist, so daß keine dynamischen Belastungen
auf das Gleis einwirken, wodurch die zulässigen Achslasten
höher angesetzt werden können.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
eine Federanordnung der Laufachse auf einer, etwa radial zum Antriebsachsen-
Mittelpunkt querverschieblich am Fahrgestellrahmen
gelagerten Tragplatte abgestützt und zur Beaufschlagung des Gleises
mit einem von der Laufachse auf das Gleis übertragbaren
Lastanteil ausgebildet ist, wobei der Verstellantrieb zum Anheben
der Laufachse, insbesondere entsprechend dem Federweg und entgegen
der Wirkung dieser Federanordnung, mit dieser und der Tragplatte
gelenkig verbunden ist. Diese Ausbildung der Laufachse ermöglicht
einen kompakten Aufbau derselben. Die Laufruhe dieses
Fahrwerkes wird zuzüglich durch die radiale Führung der Laufachse
unter Bezugnahme auf den Antriebsachsen-Mittelpunkt auch bei hohen
Geschwindigkeiten gewährleistet. Insbesondere zeichnet sich die
Verwendung des "Federweges" zur Höhenverstellung der Laufachse
durch die konstruktive Einfachheit und die Einsparung von zusätzlichen
Führungsanordnungen aus.
Ferner ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Federanordnung
im Mittelbereich der Laufachse über zwischen den Rädern vorgesehene
Lagerungen abgestützt und die Verstellantriebe jeweils im
Bereich der Lagerungen vorgesehen sind und daß die Tragplatte
zugleich als Anschlag für die Begrenzung der Längs- und Seitenbewegungen
der Lagerungen bzw. der Laufachse relativ zur Tragplatte
ausgebildet ist. Die spezielle Verbindung von Federanordnung
mit Laufachse ermöglicht eine sehr vorteilhafte gleichmäßige
Aufteilung der Achslast auf die beiden einzelnen Räder der Laufachse
und die spezielle Gestaltung der Tragplatte ermöglicht ferner
einen sehr schmalen Aufbau dieses Zusatzfahrwerkes in Fahrgestellrahmenlängsrichtung
gesehen.
Schließlich ist es nach einer besonderen Ausgestaltung
der Erfindung auch möglich, daß die Steuervorrichtung
ein bei der Umstellung des Fahrantriebes, insbesondere
vom Arbeitsfahrbetrieb während des Einsatzes der Gleisbearbeitungsvorrichtungen,
insbesondere der Aufnahme- und Fördervorrichtung
und der Pfluganordnung auf den Streckenfahrbetrieb, betätigbares
Steuerglied zur Anzeige und bzw. oder selbsttätigen Auslösung
einer Beaufschlagung der Verstellantriebe zur Be- bzw. Entlastung
der Laufachsen versehen ist, und vorzugsweise eine, von einem den
Lauf- bzw. Antriebsachsen zugeordneten Achslast-Meßwertgeber betätigbare
Fahrantriebssperre umfaßt. Dadurch wird eine Beschädigung von
Gleisteilen zuverlässig vermieden, da durch die Anzeige bzw. die selbsttätige
Auslösung der Beaufschlagung der Verstellantriebe zur Erhöhung
bzw. Verminderung der Achslasten im Bereich der Antriebsachsen vor
allem eine Überbelastung von Gleisteilen durch das Zusammenwirken von
statischen und dynamischen Kräften verhindert werden kann. Darüber
hinaus erweist sich eine Nachkontrolle in Verbindung mit einer
Fahrantriebssperre als zusätzlicher Sicherung als sehr wirkungsvoll,
da auch bei einem Fehler in der Beaufschlagung des Verstellantriebes
dieser sofort erkannt und damit in jedem Fall eine Beschädigung
der Gleisanlagen sowie ein Entgleisen der Maschine od. dgl.
vermieden werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden an
Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Gleisbaumaschine während des Arbeitseinsatzes,
Fig. 2 eine Stirnansicht der höhenverstellbaren Laufachse der
Schienenfahrwerksanordnung gemäß den Linien II-II in Fig. 1, wobei
ein Teil der Laufachse mit einem einer Schiene zugeordneten
Rad in der abgesenkten Stellung zur Übertragung
eines Teiles der Maschinenmasse auf das Gleis dargestellt
ist,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Laufachse nach Fig. 2 im Schnitt
gemäß Linien III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Achslastverteilung bei
einer Gleisbaumaschine mit in kraftübertragender abgesenkter
Stellung befindlichen Laufachsen, wobei der durch die Achslasten
bedingte Höhenverlauf der Schiene zum besseren Verständnis in
Höhenrichtung stark vergrößert dargestellt ist, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Gleisbaumaschine gemäß
Fig. 4 mit veränderter Achslastverteilung, wobei die Laufachsen
in eine Ruhestellung vom Gleis abgehoben sind und der auf
Grund der Achslasten bedingte Höhenverlauf der Schiene zum besseren
Verständnis in Höhenrichtung wieder stark vergrößert dargestellt
ist.
Die in Fig. 1 dargestellte, als Schotterbett-Reinigungsmaschine ausgebildete
Gleisbaumaschine 1 weist einen Fahrgestellrahmen 2 auf,
der über eine Schienenfahrwerksanordnung 3 auf dem aus Schienen 4
und Schwellen 5 bestehenden Gleis 6 abgestützt ist. Die Gleisbaumaschine
1 ist in Arbeitsstellung dargestellt, während der sie
sich in Richtung des Pfeiles 7 vorwärtsbewegt und in der eine Aufnahme-
und Fördervorrichtung 8 für den zu reinigenden Bettungsschotter
das Gleis umgreift. Zur Verteilung des mit einer Siebvorrichtung
9 von den Verschmutzungen getrennten, gereinigten Bettungsschotters
ist einer, dem Auslaß der Siebvorrichtung 9 zugeordneten
Wiedereinbringvorrichtung 10 für den gereinigten Bettungsschotter
eine Pfluganordnung 11 nachgeordnet. Mit dieser kann
der gereinigte Schotter, verteilt über die gesamte Gleisbreite,
von den Schwellenoberseiten entfernt und in die Schwellenzwischenfächer
bzw. in die Flankenbereiche des Schotterbettes verteilt
eingebracht werden. Die bei der Reinigung der aufgenommenen verschmutzten
Bettungsmaterialien in der Siebvorrichtung 9 anfallenden
Rückstände, der sogenannte Abraum, können über Förderbänder 12 zur
Verladung auf Gleisfahrzeuge bzw. zur Ablage seitlich des Gleises
abtransportiert werden.
Die Gleisbaumaschine 1 weist eine relativ hohe Masse auf, da während
des Arbeitseinsatzes unter Fortbewegung mit relativ geringer
Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 7 relativ große Massen an
Schottermaterialien sich auf den am Fahrgestellrahmen angeordneten
Vorrichtungen 8, 9, 10, 11 zur Bearbeitung der Gleisbettung und des
Gleises befinden. Andererseits ist auch die Eigenmasse solcher
Gleisbaumaschinen 1 sehr groß, da während der Überstellfahrt, bei
welcher die Aufnahme- und Fördervorrichtung 8 - wie in Fig. 1 mit
strichlierten Linien angedeutet - sowie die Pfluganordnung 11 in
eine oberhalb des Gleises befindliche Ruhestellung verschwenkt
wird, deren Massen ebenfalls über die Schienenfahrwerksanordnungen
auf das Gleis einwirken. Dazu kommt, daß während der Überstellfahrt
der Maschine 1 von einem Einsatzort zum anderen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten
von ca. 80-100 km/h zu den hohen Achslasten noch
sehr beträchtliche dynamische Beanspruchungen des Gleises, hervorgerufen
durch Eigenschwingungen der Maschine 1, kommen. Dementsprechend
besteht die Schienenfahrwerksanordnung 3 aus zwei zweiachsigen
Antriebsdrehgestellen 13, 14 und zwei diesen zugeordneten Fahrwerken
15 und 16. Jede der beiden Antriebsachsen 17, 18 bzw. 19, 20 der Antriebsdrehgestelle 13 bzw.
14 ist mit einem Antrieb 21 verbunden. Dadurch soll eine möglichst
hohe Zugkraft während des Arbeitsvorschubes - Pfeil 7 - gewährleistet
werden, um die eventuell in der Bettung auftretenden hohen
Widerstände, bedingt durch stark verschmutzten bzw. verpackten
Bettungsschotter, überwinden und eine ordnungsgemäße Verteilung
des gereinigten Schotters mit der Pfluganordnung 11 gewährleisten
zu können. Dementsprechend ist auch, um diese hohe Zugkraft erzeugen
zu können, der Fahrgestellrahmen 2 der Maschine 1 ausschließlich
über die Antriebsachsen 17 bis 20 auf dem Gleis 6 abgestützt,
da die Zugkraft durch das Produkt aus Achslast und Reibwert zwischen
Rad und Schiene gebildet ist und bei gleichbleibendem Reibwert
durch Veränderung der Achslast eine Zugkraftveränderung möglich
ist. Dementsprechend befinden sich die den beiden Antriebsdrehgestellen
13, 14 zugeordneten Fahrwerke 15, 16 in einer von den Schienen 4
des Gleises 6 abgehobenen Ruhestellung.
In Fig. 2 ist eine die Fahrwerke 15 bzw. 16 bildende Laufachse 22 in
größerem Maßstab gezeigt, wobei die eine Hälfte in der von der Schiene
4 abgehobenen Ruhestellung und die andere Hälfte in der auf der
Schiene 4 aufliegenden Arbeitsstellung gezeigt ist. Die Laufachse
22 wird durch eine Starrachse gebildet, in deren beiden Stirnendbereichen
jeweils ein Rad 23 bzw. 24 angeordnet ist. Die Laufachse 22
weist zwei Lagerungen 25, die mit einer Federstützplatte 26 verbunden
sind, auf. Auf der Federstützplatte ist eine Federanordnung 27 abgestützt,
auf der eine Tragplatte 28 aufliegt. Eine als Verstellantrieb
29 dienende Zylinder-Kolben-Anordnung 30 ist parallel zu der
Federanordnung 27 im Bereich der Lagerungen 25 angeordnet und jeweils
mit der Federstütz- und der Tragplatte 26, 28 gelenkig verbunden.
Auf der als Führungsfläche ausgebildeten, dem Fahrgestellrahmen 2
zugewandten Oberseite der Tragplatte 28 liegt der Fahrgestellrahmen
2 mittels einer Führungsplatte auf. In dieser Führungsplatte
ist ein quer zur Fahrgestellrahmenlängsrichtung verlaufender
Führungsschlitz 31 vorgesehen, in der ein mit der Tragplatte 28
fix verbundener Führungszapfen 32 geführt ist. Der Führungsschlitz
31 verläuft dabei quer zur Fahrgestellrahmenlängsrichtung radial
zum Drehzapfen bzw. Mittelpunkt 33 des der jeweiligen Laufachse
zugeordneten Antriebsdrehgestells 13 oder 14. Dadurch wird ein einwandfreier
Lauf dieser Laufachse 22 auch in gekrümmten Gleisstrecken
erzielt.
Wie aus der linken Hälfte der Fig. 2 ersichtlich, erfolgt das Abheben
der Räder 23, 24 von der Schiene in eine oberhalb derselben
befindliche Ruhestellung durch ein Zusammendrücken der Federanordnung
27 mit den hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolben-Anordnungen
30 unter Ausnutzung des Federweges der Federanordnungen 27.
In der in der rechten Hälfte der Fig. 2 gezeigten Arbeitsstellung
der Laufachse 22 wird dagegen über die Federanordnung 27 ein Teil
der Masse der Maschine 1 über die Laufachse 22 auf dem Gleis 6 abgestützt.
Dazu ist die Federcharakteristik der Federanordnung 27
derart abgestimmt, daß sie denjenigen Teil der Masse der Gleisbaumaschine
3 an die Räder 23, 24 weiterleitet, der eine über die
Soll-Achslast hinausgehende Achsbelastung der Antriebsachsen 17, 18
bzw. 19, 20 bewirken würde. Gegebenenfalls wäre es selbstverständlich
auch möglich, diese von den Rädern 23, 24 auf das Gleis 6
übertragene Belastung mittels der Zylinder-Kolben-Anordnungen 30
wahl- und bedarfsweise zu variieren.
In Fig. 3 ist ferner gezeigt, daß die Tragplatte 28 mit im Bereich
der Lagerungen 25 sich gegen die Schienen 4 zu erstreckenden, als
Anschläge 34 ausgebildeten Platten versehen ist. Durch die Ausnehmung
in diesen Platten ist jeweils die Beweglichkeit der Achse mit
den Rädern in Fahrgestellrahmenlängsrichtung sowie quer dazu durch die
Lagerungen 25 bzw. mit diesen verbundenen Anschlagteilen begrenzt.
In Fig. 4 und 5 ist schematisch der Fahrgestellrahmen einer Gleisbaumaschine
35 mit einer darauf angeordneten Vorrichtung zum Bearbeiten
der Gleisbettung, nämlich einer Aufnahme- und Fördervorrichtung
8 dargestellt, die sich oberhalb des Gleises 6 befindet, wie
dies bei der Überstellfahrt - Fig. 4 - üblich ist.
In Fig. 5 ist die Gleisbaumaschine 35 in Arbeitsstellung dargestellt,
bei der die Aufnahme- und Fördervorrichtung 8 das Gleis 6
umgreift. Die Schienenfahrwerksanordnung 3 dieser Gleisbaumaschine
35 wird durch zwei zweiachsige Auftriebsdrehgestelle 36 sowie einer,
jedem dieser Antriebsdrehgestelle 36 zugeordneten Laufachsen 37 gebildet.
Jede der beiden Antriebsachsen 38 der Antriebsdrehgestelle 36 ist mit einem Antrieb
39 verbunden.
Ferner ist im Bereich des Drehgestellrahmens bzw. der Antriebsachsen
38 ein diesen Antriebsachsen 38 zugeordneter Achslast-Meßwertgeber
40, der z. B. durch auf den Drehgestellrahmen bzw. die
Antriebsachsen aufgebrachte Dehnmeßstreifenanordnungen gebildet
werden kann, vorgesehen. Diese Achslast-Meßwertgeber 40 sind ebenso
wie die Antriebe 39 mit einer Steuervorrichtung 41 verbunden.
Zum Übertragen eines Teils der Masse der Gleisbaumaschine 35 auf
die Laufachse 37 sind am Fahrgestellrahmen durch hydraulisch betätigbare
Zylinder-Kolben-Anordnungen gebildete Verstellantriebe 42
vorgesehen, die ebenfalls über die Steuervorrichtung 41 beaufschlagbar
sind.
Die lediglich in Verbindung mit Fig. 4 dargestellte Steuervorrichtung
41 umfaßt ein Steuerorgan 43 zum Umstellen der Antriebe 39
von Arbeitsfahrt auf Überstellfahrt, d. h. von einer Vorwärtsbewegung
mit geringer auf eine Vorwärtsbewegung mit hoher Fahrgeschwindigkeit.
In der Versorgungsleitung für die Antriebe 39 ist
diesem Steuerorgan 43 eine Fahrantriebssperre 44 nachgeordnet.
Ferner ist mit den Achslast-Meßwertgebern 40 des Antriebsdrehgestells 36
und dem Achslast-Meßwertgeber 45 der Laufachse 37 ein Vergleichsglied
verbunden, in dem die festgestellten Achslasten mit über ein
Einstellglied 46 voreinstellbaren Soll-Achslasten verglichen werden.
Zum Beaufschlagen der Verstellantriebe 42 mit Druckmittel
aus einer zentralen Antriebsquelle 47 ist ein Steuerglied 48 vorgesehen.
Die in Fig. 4 und 5 dargestellten Achslastverteilungen unterscheiden
sich nun dadurch, daß während der Überstellfahrt mittels der Zylinder-
Kolben-Anordnungen der Verstellantriebe 42 ein Teil der Gleisbaumaschinenmasse
über die Laufachsen 37 auf das Gleis 6 übertragen
wird. Die Achslast 49 der Antriebsachsen 38 entspricht dabei der
höchstzulässigen Achslast der Antriebsachse, z. B. 20 t, während der
Überstellfahrt der Gleisbaumaschine 1, bei der die durch die Achslast
ausgeübten statischen Belastungen auf Grund der höheren Fahrgeschwindigkeiten
in der jeweiligen Fahrtrichtung gemäß den Pfeilen
50 durch die während der Fahrt auftretenden dynamischen Kräfte
überlagert werden. Die durch die Laufachsen 37 ausgeübte Achslast
51 wird durch Regelung mit dem Steuerglied 48 derart bemessen,
daß die Achslasten 49 die zulässigen Soll-Achslasten nicht überschreiten.
Diese Regelung kann hierbei selbsttätig in Abhängigkeit
von den mit den Achslast-Meßwertgebern 40 und 45 ermittelten
Ist-Achslasten im Vergleich zu den mit einem Einstellglied 46 einstellbaren
Soll-Achslasten erfolgen oder aber auch manuell an Hand
der auf einem Meßgerät 52 angezeigten Werte der Achslasten der Antriebsachsen
38. Wie ferner schematisch durch einen in der Höhe
nach stark vergrößerten Verlauf der Schiene angedeutet, wird durch
das geringere Ausmaß der Achslast 51 die Schiene etwas weniger
belastet und daher auch weniger durchgebogen als im Bereich der Antriebsachsen
38, wobei für die Überwindung des relativ geringen Rollwiderstandes
die Zugkraft der Gleisbaumaschine 1 für eine Fortbewegung
auch mit hohen Geschwindigkeiten bei den Achslasten 49 vollkommen
ausreicht.
Ist die Maschine an der Einsatzstelle angelangt und soll mit der
Arbeit begonnen werden, so ist mittels des Steuerorgans 43 der Antrieb
auf Arbeitsfahrt umzustellen. Um eine Inbetriebnahme der Maschine
ohne die richtige Achslastverteilung sowohl für die Überstellfahrt
als auch für die Arbeitsfahrt zu vermeiden, kann in der
Versorgungsleitung der Antriebe 39 eine Fahrantriebssperre 44 eingebaut
sein, die bei einem Überschreiten bzw. Unterschreiten der
für die gewählte Fahrantriebsstellung erforderlichen Achslasten
die Inbetriebnahme der Antriebe 39 unterbricht.
Am Beginn des Arbeitseinsatzes wird nun mit dem Steuerglied 48 die
Laufachse 37 entlastet, d. h. die beiden Zylinderkammern des Verstellantriebes
42 werden beispielsweise mit dem Tank der Antriebsquelle
47 verbunden oder die Laufachse 37 wird durch Beaufschlagung
der der Laufachse 37 zugeordneten Zylinderkammer - Fig. 5 - von dem
Gleis 6 abgehoben. Dadurch wird nun die gesamte Maschinenmasse, z. B.
100 t, über die Antriebsachsen auf das Gleis 6 übertragen, so daß
eine höhere Achslast 53, z. B. 25 t, erreicht wird. In diesem Fall
wird die Achslast 49 um die halbe Achslast 51
vergrößert, so daß die Achslast 53 sich
dadurch erhöht.
Damit kommt es zwar im Bereich der Antriebsachsen 38 zu einer geringfügig
stärkeren Durchbiegung bzw. Belastung des Gleises 6, die
jedoch in diesem Fall hingenommen werden kann, da die Vorfahrtsgeschwindigkeit
während des Arbeitseinsatzes sehr gering ist und
dynamische Beanspruchungen des Gleises daher kaum auftreten. Vielmehr
wird durch diese doch wesentliche Erhöhung der Antriebsachsen-
Achslast eine Erhöhung der Zugkraft der Gleisbaumaschine 35
erreicht. Durch die Erhöhung der Zugkraft können insbesondere die
beispielsweise den Gleis- oder Bettungsbearbeitungswerkzeugen,
insbesondere der Aufnahme- und Förderkette bzw. der Pfluganordnung,
in Gleisebene und in Gleislängsrichtung entgegenstehenden
Widerstände durch eine höhere Schubkraft in dieser Richtung überwunden
werden. Diese Widerstände im Gleisbereich können beispielsweise
durch große Schottermengen vor der Pfluganordnung bzw.
durch ein verschmutztes und dadurch sehr hartes Schotterbett hervorgerufen
werden. Andererseits ist es aber auch bei anderen Maschinen
in vielen Fällen erforderlich, eine hohe Schubkraft auf
Arbeitswerkzeuge, beispielsweise Bettungsprofiliervorrichtungen,
Grabenräumer, Schotterpflugmaschinen sowie Schienenwechselmaschinen
od. dgl., auszuüben, um große Massen in Gleislängsrichtung bzw.
quer dazu insbesondere kontinuierlich verlagern zu können.
Bezüglich der Steuervorrichtung 41 wird darauf hingewiesen, daß
diese im vorliegenden Ausführungsbeispiel nur für ein Drehgestell
und die diesem zugeordnete Laufachse 37 dargestellt ist. Die
Steuervorrichtung 41 kann jedoch auch so ausgebildet werden, daß
die Achslasten im Bereich beider Antriebsdrehgestelle 36 gleichzeitig
überwacht und in Abhängigkeit voneinander selbsttätig oder manuell
verändert werden können. Des weiteren ist es selbstverständlich
auch möglich, die Entlastung der Laufachsen 37 bzw. 22 mit dem
Steuerglied 48 jeweils in Anpassung an die gewünschten Achslasten
im Bereich der Antriebsachsen 38 bzw. 17 bis 20 zu verändern, indem
zumindest das Eigengewicht der Laufachsen 22, 37 zum Teil oder zur
Gänze unmittelbar auf die Schienen 4 übertragen wird.
Die Steuervorrichtung 41 ist zweckmäßig in der zentralen
Bedienerkabine 54 - Fig. 1 - angeordnet. Selbstverständlich
kann diese Steuervorrichtung 41 sowie die Ausbildung
der Schienenfahrwerksanordnung 3 zur wahlweisen Achslastverteilung
auch an anderen Gleisbaumaschinen, beispielsweise Gleisstopf-
Nivellier-Richtmaschinen sowie Bettungspflügen, Gleiskraftwagen
oder ähnlichen Maschinen, Verwendung finden.
Ergänzend wird zur Steuervorrichtung 41 noch darauf hingewiesen,
daß diese bei Verwendung in Verbindung mit der Ausführungsform
der Laufachse 22 gemäß Fig. 1 auch nur mit einem Steuerorgan zum
Abheben und Verriegeln der Laufachse in der Ruhestellung und zum
Absenken derselben in die Arbeitsstellung versehen sein kann, wobei
dieses Steuerorgan gegebenenfalls ebenso mit einer Fahrantriebssperre
ausgestattet werden kann, um eine Inbetriebnahme der
Gleisbaumaschine für Arbeits- bzw. Überstellfahrt nur bei entsprechender
Stellung der Laufachse zu ermöglichen. Es ist aber
im Rahmen der Erfindung durchaus auch möglich, die Verstellantriebe
29 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 mit einer Steuervorrichtung
41 zu koppeln, so daß mit diesem Verstellantrieb zusätzlich
die durch die Federcharakteristik der Federanordnung 27
vorgegebene Belastung erhöht bzw. vermindert werden kann.
Claims (7)
1. Selbstfahrbare Gleisbaumaschine, insbesondere Schotterbett-Reinigungsmaschine,
mit einem Fahrgestellrahmen, der über eine
Schienenfahrwerksanordnung mit mehreren Fahrwerken am Gleis
geführt ist, wobei zumindest ein Fahrwerk über einen Höhenverstellantrieb
wahlweise am Gleis abstützbar ist, sowie mit Vorrichtungen
zum Bearbeiten des Gleises bzw. der Gleisbettung, dadurch
gekennzeichnet, daß einer Antriebsachse (17, 18, 19, 20; 38) der
Schienenfahrwerksanordnung (3), insbesondere einem Antriebsdrehgestell
(13, 14; 36), das wahlweise am Gleis abstützbare
und als Laufachse (22; 37) zur lediglich zeitweisen Übertragung
von Anteilen der Maschinenmasse ausgebildete Fahrwerk (15, 16)
mit dem Verstellantrieb (29; 42) zugeordnet ist, und daß eine
Steuervorrichtung (41) zur wahl- bzw. wechselweisen Beaufschlagung
des Verstellantriebes (29; 42) für eine wahlweise Aufteilung und Veränderung
der von der Laufachse (22; 37) einerseits und von der Antriebsachse
(17, 18, 19, 20; 38) andererseits auf das Gleis
(6) übertragenen Laufachsen-Achslast (51) bzw. Antriebsachsen-Achslast
(49, 53) vorgesehen ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuervorrichtung (41) für eine Aufhebung der Laufachsen-Achslast
(51) ausgebildet ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellantriebe (42) über die Steuervorrichtung
(41) für eine, dem Differenzlastanteil zwischen einer
vorgewählten Soll-Achslast und der tatsächlichen, gegebenenfalls
mit einem Meßwertgeber ermittelbaren, Ist-Achslast der Antriebsachsen
(38) entsprechende Be- bzw. Entlastung
der den jeweiligen Antriebsachsen (38) zugeordneten
Laufachsen (37) beaufschlagbar sind.
4. Maschine mit zwei im Abstand voneinander angeordneten
Antriebsdrehgestellen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß den beiden mit je zwei Antriebsachsen (17, 18, 19,
20; 38) versehenen Antriebsdrehgestellen (13, 14; 36) je eine derartige
höhenverstellbare Laufachse (22; 37), vorzugsweise jeweils den voneinander
abgewendeten Stirnbereichen der Drehgestelle benachbart,
zugeordnet ist, und daß diese Laufachsen (22; 37) durch
ihren, insbesondere als hydraulisch betätigbare Zylinder-
Kolben-Anordnung ausgebildeten Verstellantrieb (29; 42)
relativ zum Fahrgestellrahmen
(2) bzw. zu den Antriebsachsen (17, 18, 19, 20; 38) in eine oberhalb der Schienen
(4) befindliche Ruhestellung verstell- bzw. verschwenkbar sind.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Federanordnung (27) der Laufachse (22) auf
einer, etwa radial zum Antriebsachsen-Mittelpunkt querverschieblich
am Fahrgestellrahmen (2) gelagerten Tragplatte (28) abgestützt
und zur Beaufschlagung des Gleises mit einem von der
Laufachse (22) auf das Gleis (6) übertragbaren Lastanteil ausgebildet
ist, wobei der Verstellantrieb (29) zum Anheben der Laufachse
(22), insbesondere entsprechend dem Federweg und entgegen
der Wirkung dieser Federanordnung (27), mit dieser und der Tragplatte
(28) gelenkig verbunden ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federanordnung (27) im Mittelbereich der
Laufachse (22) über zwischen den Rädern (23, 24) vorgesehene
Lagerungen (25) abgestützt und die Verstellantriebe (29) jeweils
im Bereich der Lagerungen (25) vorgesehen sind und daß die Tragplatte
(28) zugleich als Anschlag (34) für die Begrenzung der
Längs- und Seitenbewegungen der Lagerungen (25) bzw. der Laufachse
(22) relativ zur Tragplatte (28) ausgebildet ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (41) ein bei der Umstellung
des Fahrantriebes (21; 39), insbesondere vom Arbeitsfahrbetrieb
während des Einsatzes der Gleisbearbeitungsvorrichtungen,
insbesondere der Aufnahme- und Fördervorrichtung (8) und der Pfluganordnung
(11), auf den Streckenfahrbetrieb, betätigbares Steuerglied
(48) zur Anzeige und bzw. oder selbsttätigen Auslösung einer Beaufschlagung
der Verstellantriebe (29; 42) zur Be- bzw. Entlastung
der Laufachsen (22; 37) versehen ist, und vorzugsweise eine, von
einem den Lauf- bzw. Antriebsachsen (22; 37 bzw. 17, 18, 19, 20; 38) zugeordneten
Achslast-Meßwertgeber (40, 45) betätigbare Fahrantriebssperre (44)
umfaßt.
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