DE2919945C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche Vorrichtungen sind aus der DE-PS 8 11 956 bekanntgeworden. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie leicht zum Verstopfen neigen. Zur Lösung des Problems hat man verschiedene Maßnahmen er­ griffen, z. B. eine Kontrolle der Teilchengröße oder eine Vergrößerung des Kanalquerschnittes. Dabei versteht es sich, daß die Teilchengröße ein bestimmtes Maß nicht unterschreiten darf. Auch sind der Vergröße­ rung des Kanalquerschnittes Grenzen gesetzt, da nämlich sonst der Förderstrom nicht mehr die notwendige Geschwindigkeit und somit auch nicht die notwendige Energie aufweist, um das Material mit der ent­ sprechenden Wucht in den Hohlraum einzuführen und somit dort genügend dicht zu packen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff derart zu gestalten, daß Verstopfungen des Förder­ kanals weitgehend vermieden werden, und zwar auch bei grobkörnigem Material sowie bei nicht allzu großen Kanalquerschnitten.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Durch die Anwendung eines Blasgerätes mit einer offenen Kanalfläche treten zum einen Verstopfungen in viel geringerem Maße als seither auf, und ist es zum anderen möglich, Verstopfungen, sofern sie doch einmal auftreten sollten, auf ganz einfache Weise zu beseitigen, und zwar ganz einfach dadurch, daß man das Blasgerät anhebt, so daß es sich außerhalb des Schotterbettes befindet und die der Stirnfläche der Schwelle zugewandte offene Kanalfläche völlig frei liegt, so daß das blockierende Material entweder von selbst herausfällt oder durch Stoßen od. dgl. freigeräumt werden kann.

Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß der einfache Werkzeugauf­ bau nur geringe Kosten erfordert. Das Werkzeug ist außerdem leicht austauschbar, wenn Verschleiß oder Beschädigung dies erfordern. Da die Steine in einem frühen Stadium in den Luftstrom eingeführt werden, erreichen sie eine hohe Beschleunigung und eine hohe Austritts­ geschwindigkeit aus dem Kanal. Hierdurch wird eine gute Spaltein­ dringung erzielt, und die Wahrscheinlichkeit, daß ein Steinblockieren durch einen am Steinaustritt sich festklemmenden Stein auftritt, wird auf ein Minimum herabgesetzt.

Da Luft und Steine an einem Punkt oberhalb der Fläche des Schotter­ bettes zugefügt werden, kann die Querschnittsfläche des Werkzeuges für bestimmte Steingrößen sehr klein gehalten werden. Hierdurch werden auch die Schotterumwälzungen und Antriebskräfte auf ein Minimum be­ grenzt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 2 eine Aufrißansicht dieser Ausführungsform,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, von der Seite her gesehen, einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 in einer Schnittdarstellung, wiederum in Seitenansicht, eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 die Anwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7a, 7b und 7c die Selbstreinigungswirkung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtungen,

Fig. 8 die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Schienenwartungsmaschine und

Fig. 9 die auf die Maschine gemäß Fig. 8 angeordnete, erfin­ dungsgemäße Vorrichtung in vergrößerter Darstellung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein spaten­ artiges Element 1 (Spaten) mit einer Spitze 2. Entlang dem Spaten erstreckt sich ein Förderkanal 13 nach unten, der am unteren Ende in eine gekrümmte Fläche 4 übergeht. In unmittelbarer Nähe zur Fläche 4 befindet sich die Ausblasöffnung. Alternativ hierzu könnte der Förderkanal 3 auch in einer ebenen, geneigten Fläche enden, die bei­ spielsweise unter 45° zur Vertikalen geneigt ist. Die Spitze 2 wird damit in noch höherem Maße massiv, um dem Verschleiß dieses Endberei­ ches Rechnung zu tragen. Am oberen Ende des Werkzeugs ist eine Stein­ schütte 5 vorgesehen, deren geneigte Basis 6 in das obere Ende des Förderkanals 3 einmündet. Das Werkzeug ist kurz unterhalb der Stein­ schütte 5 an einen Lufteinlaßstutzen 7 angeschlossen, der zur Luftein­ laßöffnung 8 im Boden des Förderkanals 3 führt.

Wird das Werkzeug beim Gebrauch in ein Schotterbett 9 bis zu der gewünschten Tiefe eingetrieben und ist dabei die offene Seite des Förderkanals 3 der Seitenfläche 10 der Schwelle 11 zugewandt, so schneidet die Ebene X-X der geneigten Basis 6 der Steinschütte 5 die Seitenfläche 10 der Schwelle 11. Steine, die entlang der Stein­ schütte 5 hinabrutschen, werden durch die Seitenfläche 10 der Schwelle 11 abgelenkt und rutschen entlang dem Förderkanal 3 nach unten. In gleicher Weise wird Luft, die aus der Lufteinlaßöffnung 8 austritt, durch die Seitenfläche 10 der Schwelle 11 umgelenkt.

Die Grundform des in Fig. 3 dargestellten Werkzeugs ist die gleiche wie diejenige gemäß Fig. 1. Auch hier ist ein spatenartiges Element 1 vorgesehen, das eine Spitze 2 und einen Förderkanal 3 aufweist. Der Förderkanal 3 geht an seinem unteren Ende in eine gekrümmte Fläche 4 über. Die Steinschütte 5 a ist auf der Frontseite des Werkzeugs angeordnet, so daß Steine, die entlang dieser Schütte hinabgleiten, vom Boden des Förderkanals umgelenkt werden. In gleicher Weise mündet der Lufteinlaßstutzen 7 a des Werkzeugs gemäß Fig. 3 im oberen Ende des Förderkanals 3 derart, daß durch die Lufteinlaßöffnung 8 a hindurch­ tretende Luft axial oder annähernd axial entlang dem Förderkanal 3 hinabgeleitet wird. Die Lufteinlaßöffnung 8 a des Lufteinlaßstutzens 7 a ist vorzugsweise unter einem Winkel von 10° zur Achse des Förderka­ nals 3 in Richtung zum Boden des Kanals angeordnet. Der in Fig. 3 rechts dargestellte Rand des Lufteinlaßstutzens 7 a fällt mit der Frontseite (d. h. der offenen Seite) des Kanales zusammen. Es kann wünschenswert sein, zwischen der Front des Förderka­ nales 3 und der Seitenfläche 10 der Schwelle 11 eine kleine Luft­ leckage vorzusehen; hierdurch wird dem Eintreten kleiner Partikel von Schotter aus dem Schotterbett 9 in den Förderkanal 3 über den Spalt zwischen der offenen Seitenfläche des Kanals und der Seitenfläche 10 der Schwelle 11 entgegengewirkt.

Die Steinschütte 5 a und/oder der Lufteinlaß 7 a können mit dem spatenartigen Element 1 einteilig sein, sie können aber auch als eigene Teile ausgeführt sein. Im letzteren Falle kann der Spaten aus dem Schotterbett 9 heraus­ gezogen werden, während die Steinschütte 5 a und/oder der Lufteinlaßstutzen 7 a an Ort und Stelle verbleiben.

Wie man aus Fig. 4 erkennt, läßt sich die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung dadurch abwandeln, daß das untere Ende der Steinschütte 5 a vertikal herabgezogen ist, um eine Schürze 12 zur Führung der Luft und/oder der Steine zu schaffen.

Fig. 5 veranschaulicht die Betriebsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 3, läßt sich aber auch auf die anderen Ausführungsformen der oben beschriebenen Vorrichtungen lesen. Nach Anheben der Schwelle in der oben beschriebenen Weise zur Schaffung eines Spaltes 13 mit der Höhe y wird die Vorrichtung in das Schotterbett bis auf eine Tiefe z eingetrieben. Sodann läßt man Steine 14 die Steinschütte 5 a hinabgleiten und in den Luftstrom 15 gelangen, der aus der Lufteinlaßöffnung 8 a austritt. Die Steine 14 werden kanalabwärts so lange beschleunigt, bis sie selbst sowie der Luftstrom durch die gekrümmte Fläche 4 in den Spalt 13 unterhalb der Schwelle 11 umgelenkt wird.

Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung ist besonders zum Selbstreinigen geeignet. Es hat einen relativ langen Förderkanal 3.

Die Länge l des Förderkanales 3 beträgt wenigstens das Zweifache des maxima­ len Durchmessers des einzelnen Schottersteines.

Bei einer solchen Dimensionierung können ein oberer Stein m, sodann der Stein o und sodann der Stein p über den unteren Stein n gleiten, wenn die Einschnürung durch die Schwellenseite q durch Herausziehen des Werkzeuges aufgehoben ist. Da die Größe des blasgeförderten Steines geringer ist, als die Tiefe s des Förderkanals 3, muß die Länge l des Kanales größer als die Tiefe des Kanals sein, aber nicht größer als das Zweifache der Tiefe des Kanals 3. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß l nicht kleiner als 1,25 s sein sollte.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7a bis 7c soll nun die Fähig­ keit des Werkzeuges zum Selbstbeseitigen von Verstopfungen be­ schrieben werden. Das in den Fig. 7a bis 7c dargestellte Werkzeug gleicht jenem der Fig. 1 bis 4 insofern, als es ebenfalls ein spatenartiges Element 1 hat, das mit einer Spitze 2 und einem Förderkanal 3 versehen ist. Das Werkzeug ist jedoch oberhalb des Kanals als Hülse 1 a ausgebildet, die an ihrem oberen Ende gegen die Steinschütte 1 b hin offen ist. Der Luftstrom wird durch eine Leitung 15 zugeführt, die in die Hülse 1 a gerade oberhalb des Trichters 1 b einmündet.

In Fig. 7a erkennt man Steine, die in Förderkanal 3 des Spatens nach unten in den Spalt 13 geblasen werden, der zwischen Schwel­ le 11 und dem darunter befindlichen Schotterbett gebildet ist. Es sei vermerkt, daß der Abstand zwischen dem oberen Ende des Kanals (d. h. dessen Anschlußstelle an das hülsenförmige Teil 1 a) und der oberen Fläche 16 der Schwelle 11 gleich groß ist wie oder größer als die Tiefe des Kanals von seiner Vorderseite zu sei­ ner rückwärtigen Seite (Kanalboden) in der Praxis sollte das hülsenförmige Teil 1 a so lang wie möglich sein, so daß der einzelne Stein in­ nerhalb des Kanals auf eine so große Geschwindigkeit beschleu­ nigt wird, daß die kinetische Bewegungsenergie des Steines und die Luftströmung die Steine entlang dem Kanal oberhalb der Schwel­ le 11 tragen. Durch diese Bewegungsenergie wird ein hohes Maß des Eindringens in den Spalt 13 sichergestellt.

Fig. 7b zeigt den mit Steinen gefüllten Spalt. Der Steinausgang aus dem Kanal ist dabei verstopft und man erkennt das fortge­ schrittene Anfüllen von Kanal 3. Die Steine reichen jedoch nicht bis hoch in den hülsenförmigen Teil 1 a, wo sie sich an Ort und Stelle verklemmen und eine schwierige Blockage des Werkzeuges hervorrufen könnten. Vielmehr treten sie dort aus, unterstützt von dem Luftstrom, und gelangen auf die obere Fläche 16 der Schwelle 11 durch den oberen Bereich des Kanals.

Fig. 7c zeigt ein Werkzeug in aus dem Schotterbett 9 entferntem Zustand. Die im oberen Bereich das Förderkanals 3 des Werkzeuges enthal­ tenen Steine fallen einfach unter der Einwirkung der Schwerkraft und infolge des Fördereffektes des Luftstroms 15 aus dem Kanal heraus. Der Luftstrom 15 kann beim Herausziehen des Werkzeuges beibehalten werden.

Bei Versuchen, die mit oben beschriebenen Werkzeugen durchgeführt wurden, konnte bei den folgenden Betriebsbedingungen ein wir­ kungsvolles Einführen der Steine erreicht werden:

• Querschnitt des rechteckigen Kanals: 40 × 40 mm;
  Schottersteindurchmesser: 20 bis 22 mm;
  Druck der Zuluft: 6 bar;
  Luftdurchsatz vom Steinausgang (d. h. am unteren Ende des Förder­ kanals 3): 0,1 m³/s;
  Luftgeschwindigkeit im Kanal: 70 m/s.

Es sei darauf verwiesen, daß mit den beschriebenen Werkzeugen die Förderluft nicht etwa aus einer Düse oder irgendeiner anderen Vorrich­ tung in den Kanal eintritt, sondern als stetiger Strom dem Luftstutzen zugeführt und in den Kanal geführt wird. Da sich innerhalb des Kanals keine nennenswerte Expansion des Luftstromes abspielt und da die Bewegungsenergie der Luft im hülsenförmigen Teil 1 a in axialer Rich­ tung des Kanals verläuft, so besteht nur eine geringe Gefahr, daß Luft aus dem Kanal entweicht.

Die oben beschriebene Vorrichtung kann in einfacher Weise in eine Schienenwartungsmaschine eingebaut werden. Ein Beispiel einer derar­ tigen Maschine ist in Fig. 8 schematisch dargestellt . Dabei handelt es sich um ein Fahrzeug 21, das auf den Schienen laufen kann. Das Fahrzeug hat eine Schienenhebevorrichtung 22 herkömmlicher Bauart zum Angreifen am Schienenkopf. Die Schienenhebevorrichtungen 22 sind mit hydraulischen Hubstempeln 23 ausgerüstet. Es ist eine Vorrichtung 24 vorgesehen, die in ihrem Aufbau der in Fig. 3 dargestellten Vorrich­ tung entspricht und die dazu dient, den Schotter pneumatisch zu bewe­ gen. Die verschiedenen Teile der Vorrichtung sind mit denselben Bezugs­ zeichen wie in Fig. 3 versehen. Bei der Vorrichtung 24 sind die Stein­ schütte 5 a und die Luftzufuhrleitung auf dem Fahrzeug 21 fest montiert, so daß sie sich nicht mit dem spatenförmigen Element 1 bewegen, wenn dies in das Schotterbett eingetrieben und wieder herausgezogen wird, siehe Fig. 9. Die Vorrichtung 24 hat einen Treibkopf 25, mit dem es in das Schotterbett eingetrieben wird, ferner eine Hebevorrichtung 26 zum Herausziehen aus dem Schotterbett. Die Steinschütte 5 a wird mit Schottersteinen beschickt, die aus einem Trichter 28 über einen Vibrationsfördertisch herangefördert werden. Der Trichter 28 wird seinerseits von einem Förderband 29 beschickt.

Die Maschine arbeitet in folgender Weise: Ist die Vorrichtung 24 zurückgezogen (siehe die in Fig. 9 dargestellte Position), so ist die Maschine bereit zum Wiederausrichten der Schwelle 11. Die Schienenhebevorrichtung 22 wird sodann unter den Schienenkopf ver­ bracht und die Hubstempel 23 betätigt, so daß die Schiene auf die gewünschte, durch Pfeil 30 angedeutete Höhe angehoben wird. Die Hebevorrichtung 26 wird dann derart gesteuert, daß die Vorrichtung 24 soweit abgesenkt wird, daß sie auf der Oberfläche des Schotter­ bettes zwischen den Schwellen aufliegt. Sodann wird der Treibkopf 25 beaufschlagt, so daß die Vorrichtung 24 bis zur richtigen Ar­ beitshöhe eingetrieben wird.

Sodann wird Preßluft in den Lufteinlaßstutzen 7 a eingeleitet. Der Vibrationsfördertisch 27 wird in Gang gesetzt, so daß Stei­ ne aus dem Trichter 28 in die Steinschütte 5 a und von dort in den Förderkanal 3 des spatenförmigen Elements 1 gelangen, um von der aus der Luftauslaßöffnung 8 a austretenden Luft erfaßt zu werden. Über das Förderband 29 und den Trichter 28 können weitere Schotterstei­ ne herangeschafft werden. Aus dem unteren Ende des Förderkanals 3 gelangt dann der ein­ zelne Stein in den Leerraum unterhalb der Schwelle 11. Sobald die richtige Steinmenge der Steinschütte 5 a zugeführt ist, wird der Vibrationsfördertisch 27 abgestellt.

Sodann wird die Hebevorrichtung 26 beaufschlagt, um die Vorrichtung 24 aus dem Schotterbett herauszuziehen. Dann werden die Hubstempel 23 derart betätigt, daß die Schienenhebevorrichtungen 22 und damit die Schienen unter ihrem Eigengewicht abgesenkt werden und sich wieder auf das Schot­ terbett und die zugefügten Schottersteine auflegen.

Sodann wird die Maschine ein wenig verfahren, und zwar so weit, daß die Vorrichtung 24 zur nächstauszurichtenden Schwelle 11 a die richtige Lage hat. Der Arbeitszyklus wird so­ dann wiederholt.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Unterfüllen von Eisenbahnschwellen mit körnigem Material, wie Splitt oder dgl., durch Einblasen des Materials in den Hohlraum, der nach Anheben der einzelnen Schwellen zwischen deren Unterseite und der Bettungsoberfläche gebildet ist, mit einem lanzenförmigen Blasgerät, das einen Förderkanal mit einer am unteren Ende angeordneten, zur zu unterfüllenden Schwelle hin gerichteten Ausblasöffnung und in seinem oberen Teil einen Anschluß für das Material und die Förderluft aufweist und in seinem unteren Teil zum leichteren Eintreiben in die Bettung spitz zuläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasöffnung mit einer solchen Länge (l) ausgebildet ist, daß sie sich in der Einblasstellung des Blas­ gerätes in den Bereich der Seitenfläche (10) der Schwelle (11) erstreckt, derart, daß diese Seitenfläche (10) zur vertikalen Führung des einzublasenden Materials dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (l) der Ausblasöffnung größer ist als die zwischen der offenen Kanalseite und dem Kanalboden gemessene Tiefe (s) des Förderkanals (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaßstutzen (7 a) für die Förderluft gegen den Kanalboden des Förderkanals (3) gerichtet ist.