DE3149150A1

DE3149150A1 - Gleisstopfmaschine mit voll a-synchronem stopfaggregat

Info

Publication number: DE3149150A1
Application number: DE19813149150
Authority: DE
Inventors: Josef Ing. 1010 Wien Theurer
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DK153896B; GB2096215B; ZA818984B; RO83766B; AT370154B; HU181633B; AU546937B2; FI75011B; BR8201289A; FI820284L; DD202060A5; DK153896C; CS950081A2; YU44334B; IN152922B; PL129952B1; DE3149150C2; US4476786A; ATA108581A; CH656658A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Unterstopfen der Querschwellen eines Gleises_s mit wenigstens einem am Maschinenrahmen über einen Antrieb höhenverstell baren Stopfaggregat, das an einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger jeweils paarweise angeordnete und zum Eintauchen in das Schotterbett - im Kreuzungsbereich Schwelle/ Schiene - bestimmte und über hydraulische Kolben-Zylinder-Beistell-Antriebe voneinander unabhängig bzw. voll a-synchron gegeneinander verstellbare Stopfwerkzeuge aufweist., die über je einen, für jeweils ein Paar gegeneinander verstellbarer Stopfwerkzeuge gemeinsamen Antrieb in Vibration versetzbar sind.

Es sind - z.B. gemäß DE-CS 22 28 958-Gleisstopfmaschinen bekannt, bei welchen die - zum Eintauchen im Kreuzungsbereich jeweils einer Schiene und einer Schwelle bestimmten - insgesamt vier Stopfwerkzeuge eines Stopfaggregates einzeln schwenkbar gelagert und mit je einen separaten hydraulischen Kolben-Zylinder-Beistell-Antrieb verbunden sind. Jeweils ein Stopfwerkzeug-Paar mit zwei gegeneinander verstellbaren und zum Eintauchen an einer Schienenseite vorgesehenen Stopfwerkzeugen hiebei mit einem gemeinsamen, mittig angeordneten Vibrationsantrieb verbunden. Somit können die vier₉ im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle eintauchbaren und jeweils mit einem oder zwei Stopfplatten versehenen Stopfwerkzeuge voneinander unabhängig beistellen bzw. es ergeben sich je nach Schotterbeschaffenheit voneinander unabhängige Beistellweges, wobei jedoch an den Stopfpi ekel platten aller vier Stopfwerkzeuge die selbe Bei stellkraft wirksam ist. Dadurch ergibt sich unabhängig vom örtlichen Schotterzustand und dem jeweiligen Beistellweg sowie von im Schotter vorhandenen Hindernissen im Bereich jeder Stopfpickelplatte der gewünschte Schotterverdichtungsgrad. Diese Stopftechnik ist in der Fachwelt seit Jahrzehnten als sogenanntes "a-synchrones Stopfprinzip" bekannt - gegenüber den - ebenso bekannten sogenannten wegabhängigen_s insbesondere über Gewinde-Spindel und -Mutter zwangsläufig, somit synchron antreibbaren - StopfwerkzeugenNach diesem voll a-synchronen Stopfprinzip betriebene Einsowie auch Mehrschwellen-Gleisstopfmaschinen haben sich in vielen Ländern mit großem Erfolg bestens bewährt, da mit diesem a-synchronen Stopfprinzip selbst bei sehr ungünstigen und ungleichmäßigen

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Gleislage- und Bettungsverhältnissen sowie auch bei Schräglage einzelner Schwellen gleichmäßige sowie hochverdichtete Schwellenauflager über den gesamten zu bearbeitenden Gleisabschnitt geschaffen werden können.

Weiters ist - gemäß EE-OS28 49 288~eine Gleisstopfmaschine leichteter 3auart, insbesondere für Wetchenbearbeitung, bekannt, deren am Maschinenrahmen vorkragend angeordnete, höhenverstell bare Stopfaggregate jeweils vier, für Stopfarbeiten in Weichenbereichen seitwärts ausschwenkbare, zum Eintauchen im Kreuzungsbereich der jeweiligen Schiene und einer Schwelle bestimmte Stopfpickel aufweisen. Die bezüglich der Schiene jeweils einander gegenüberliegenden bzw. an der selben Schwellenlängsseite eintauchbaren Stopfpi ekel sind an einer gemeinsamen, gabelartigen Halterung gelagert, die ihrerseits am Stopfwerkzeugträger des Stopfaggregates um eine quer zur Maschinen!ängsachse verlaufende Schwenkachse gelagert ist. Am oberen Ende einer der beiden Halterungen ist ein als Exzenterwellenanordnung ausgebildeter gemeinsamer Vibrationsantrieb für alle vier Stopfwerkzeuge angeordnet, mit dem das obere Ende der anderen Halterung über einen KoIben-Zylinder-Beistell-Antrieb gelenkig bzw. drehbar verbunden ist. Am Stopfwerkzeugträger ist weiters eine Führungsvorrichtung angeordnet, welche federelastische Anschläge Tür beide Stopfwerkzeug-Halterungen - die mit jeweils quer zur Maschinenlängsachse seitenverschwenkbaren Stopfwerkzeugen für Weichenbearbeitungen ausgestattet sind - aufweist, um diese in einer, zur Längsmitte des Stopfaggregates im wesentlichen symmetrischen Lage zu halten. Gegenüber der im Fall der erstgenannten, bekannten Maschinenausführung voll a-synchronen Verstell barkeit jedeseinzelnen Stopfwerkzeuges der beiden Stopfwerkzeug-Paare ist bei diesem leichteren Stopfaggregat die Asynchron!tat nur für die an der einen Halterung angeordneten beiden, zürn Eintauchen links und rechts einer Schiene vorgesehenen Stopfwerkzeuge gegenüber den an der anderen Halterung gelagerten, gegenüberliegenden beiden Stopfwerkzeugen gegeben. Dieses gewissermaßen halb asynchrone Stopfprinzip hat sich bei Gleisstopfmaschinen kleinerer bis mittlerer Bauart, nicht zuletzt wegen der einfacheren und kostengünstigen Leicht-Bauweise der Stopfaggregate, in der Praxis gut bewährt.

Der Vorteil der Voll-Asynchron!tat aller Stopfwerkzeuge wird bei dieser Konstruktionsweise mit gemeinsamer gabelförmiger Halterung nicht erreicht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Gleisstopfmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch eine möglichst einfache, aber doch mit allen Vorteilen des voll a-synchronen Stopfprinzips ausgestattete Bauweise aller ihrer Stopfwerkzeuge auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst., daß die zwei gegeneinander voll a-synchron verstellbaren und zum Eintauchen in das Schotterbett - an einer Schienenseite - bestimmten Stopfwerkzeuge jedes Stopfwerkzeug-Paares mit lediglich einem, gemeinsamen hydraulischen Kolben-Zylinder-Beistell-Antrieb verbunden sind und daß jedes dieser Stopfwerkzeug-Paare zur im wesentlichen spiegel symmetrischen Ausrichtung in bezug auf die Stopfaggregat-Längsmitte eine am Stopfwerkzeugträger abstützbare elastische Zentriervorrichtung aufweist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ergibt sich - bei voller Aufrechterhaltung des voll a-synchronen Stopfprinzips und der voneinander unabhängigen Bei stell bewegung aller Stopfwerkzeuge mit allen bekannten Vorteilen - eine wesentliche Vereinfachung der Gesamtkonstruktion durch den Wegfall separater hydraulischer Bei stell-Antriebe für jedes einzelne Stopfwerkzeug, einschließlich der hiefür erforderlichen Zubehörteile, hydraulischen Leitungen, Lagerstellen sowie Anschlüssen usf. Weiters ist damit verbunden eine raum- und gewichtsparende Bauweise der Aggregate. Zusätzlich tritt aber durch die erfindungsgemäße Gestaltung ein neuartiger Effekt in Erscheinung, welcher in einer auch bei unterschiedlichen Schotterverhältnissen praktisch von selbst sich einstellenden Aufteilung - nicht nur des Beistellweges_ä also in bezug auf den Effekt der voll-a-synchronen Beistellung - sondern auch der Vibrationsbawegung, insbesondere der Gesamt-Vibrationsamplitude, jedes Stopfwerkzeug-Paares auf.seine beiden Einzelwerkzeuge besteht. Dieser Effekt ist darin begründet, daß jede, jeweils einem Stopfwerkzeug-Paar zugeordnete Zentriervorrichtung zwar größere Abweichungen der Einzelwerkzeuge von ihrer Symmetrie!age verhindert,

jedoch bei unterschiedlichem Schotterwiderstand, z.B. bei ungleichmäßig verkrusteter bzw. verhärteter Bettung, sowie bei nicht zu beseitigenden Stopfhindernissen, wie großen Steinen, usf.,- bedingte Ausgleichsbewegungen der Stopfwerkzeuge auch gegenüber dem Stopfwerkzeugträger zuläßt. Demzufolge vergrößert sich bei einer Bewegungshemmung des einen, .beispielsweise in eine verhärtete Stelle des Schotterbettes eingetauchten Werkzeugs - insbesondere beim Eintauchvorgang - die Schwingungsamplitude des anderen Werkzeugs, je nach Art und Ausmaß der Bewegungshemmung bis auf den doppelten Betrag. Durch das erleichterte erfindungsgemäße Eindringen dieses Werkzeugs in den Schotter (vergrößerte Vibrationsamplitude und gegebenenfalls auch vergrößerte Bei stell: kraft) verstärkt sich die mit dem anderen Werkzeug wirksame Eindringkraft, so daß auch dieses Werkzeug den Eindringwiderstand des an dieser Stelle verhärteten Schotterbettes überwindet und bis in die vorgesehene gewünschte Tiefe eindringt. Bei Vorhandensein eines nicht zu beseitigenden Stopfhindernisses im Bereich eines Stopfwerkzeuges, z.B. eines relativ großen Steins, übernimmt das andere Stopfwerkzeug - gemäß dem voll a-synchronen Stopfprinzip mit entsprechend vergrößertem Beistellweg - die Stopfarbeit bis zur Erreichung der gewünschten Schotterverdichtung. Wenn schließlich ein Stopfwerkzeug beim Eindringen in die Bettung zwischen zwei derartige Hindernisse gerät, so daß es auch keine Vibrationsbewegung auszuführen vermag, dann vergrößert sich die Schwingungsamplitude des anderen Stopfwerkzeuges dieses Stopfwerkzeug-Paares bis auf den doppelten Betrag. Die Erfindung schafft somit ein neues Stopfprinzip mit den durch diese neuartigen Effekte erziel baren Vorteilen in Verbindung mit der Vibrationsbewegung bzw. -amplitude der Stopfwerkzeuge mit der vol1-a-synchronen Stopftechni k.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Kolben und der Zylinder des gemeinsamen hydraulischen Bei stell-Antriebes jedes StopfWerkzeug-Paares jeweils mit den oberen Enden der beiden - etwa in ihrer Längsmitte schwenkhebe.1 artig am Stopfwerkzeugträger gelagerten Stopfwerkzeuge drehbar verbunden und der vorzugsweise hydraulisch beaufschlagbare und als Exzenter ausgebildete Vibrations-Antrieb steht mit dem oberen Ende des einen,

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vorzugsweise des mit dem Zylinder des Bei stell-Antriebes verbundenen Stopfwerfezeuges in Verbindung. Diese Variante zeichnet sich durch die besondere Einfachheit der durch mechanische Hintereinanderschaltung von Vibrations- und Beistell-Antrieb gebildeten Antriebs-Baueinheit aus. Diese Ausbildung bietet insbesondere die Vorteile der Anwendung der bekannten und vielfach bewährten Konstruktionsbauarten mit allen Vorteilen einer derartigen Anlenkung an den oberen Enden der Stopfwerkzeuge in Verbindung mit den arbeitstechnischen Vorzügen des neuen Stopfprinzips.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der letztgenannten Konstruktion besteht erfindungsgemäß darin₉ daß die Vibrations-Antriebe sowie die Beisteil-Antriebe der beiden Stopfwerkzeug-Paare in Bezug zur Schienenvertikailängsebene zueinander spiegel symmetrisch angeordnet sind. Hiedurch ergeben sich für das Stopfaggregat und seine Führungen symmetrische Belastungs- und Beanspruchungsverhältnisse und ein geringerer Verschleiß der betreffenden Bauteile, dies wieder in Verbindung mit den beschriebenen Vorteilen des neuen Stopfprinzips.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, daß die jedem Stopfwerkzeug-Paar zugeordnete elastische Zentriervorrichtung aus zwei, jeweils mit einem Ende gemeinsam am Stopfwerkzeugträger gelagerten und mit ihren anderen Enden jeweils gegen ein Stopfwerkzeug unmittelbar oberhalb seiner Schwenkachsen geführten Federträgern besteht, auf welchen zur Oberlagerung der Vibration mit einer zusätzlichen Federkraft vorzugsweise Druckfedern angeordnet sind» die voneinander unabhängig, einerseits gegen ein mit dem Stopfwerkzeug drehbar verbundenes Widerlager und andererseits gegen das obere Ende des Federträgers bzw. gegen den Stopfwerkzeugträger abstützbar sind. Es kommt somit zu einer überlagerung der den Stopfwerkzeugen erteilten Vibration mit einer zusätzlichen Federkraft, welche in Richtung der Bei stell bewegung wirkt und daher zur Beistell kraft stopfdruckerhöhend hinzukommt. Das bisher mehr oder minder kraftlose öffnen der Stopfwerkzeuge nach Beendigung des StopfVorganges wird nunmehr zum Vorspannen der Druckfedern, also zur Speicherung von

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Federenergie benutzt, die dann beim nächsten Stopfvorgang als Zusatzkraft zur Verfügung steht. Bei vorgegebenen Dimensionen des jeweiligen Beistell-Antriebes für ein Stopfwerkzeug-Paar steht also an den Stopfpickeln eine um die Federkraft erhöhte Gesamtkräft zur Verfügung, so daß die Vorzüge des neuen Stopfsystems mit der voll a-synchronen Stopftechnik mit noch größerer Effektivität zum Tragen kommen.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist der Federträger im Bereich des dem Stopfwerkzeug zugekehrten Endes mit einem Längsschlitz ausgebildet, der an einem, "mit dem Stopfwerkzeug verbun- · denen und vorzugsweise zur drehbaren Lagerung des Widerlagers vorgesehenen Querbolzen geführt ist. Diese Ausführung zeichnet sich durch die einfache und robuste Ausbildung der Führungsteile von Federträger und Stopfwerkzeug aus. Darüberhinaus wird mit dieser konstruktiven Gestaltung eine besonders solide Basis für die Abstützung der Kräfte am Federträger und Stopf werkzeug erzielt, insbesondere mit dem Vorteil der etwa parallelen Federkraftbeaufschlagung des jeweiligen Stopfwerkzeugträgers gegenüber den gegensinnig wirksamen Beistellkräften.

Schließlich ergeben sich erfindungsgemäß weitere Vorteile dadurch, daß das gegen das Stopfwerkzeug geführte Ende der Federträger innerhalb der beiden oberen Arme eines gabelartig ausgebildeten Stopfwerkzeuges angeordnet und das andere, am Stopfwerkzeugträger gelagerte Ende der Federträger mit einem Federabstützschuh in einer gabelartigen und eine nach oben offene Halterung bildenden Lagerung des Stopfwerkzeugträgers gelagert ist. Diese Konstruktionsvariante kommt mit wenigen einfach gestalteten Bauteilen aus und gewährleistet außerdem eine solide sowie platzsparende Lagerung der Federträger am Stopfwerkzeugträger.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:
Fig.1 eine Seitenansicht eines, nach dem voll a-synchronen

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Stopfprinzip arbeitenden, höhenverstellbaren Stopfaggregates einer Gleisstopfmaschine nach der Erfindung,

Fig.2 eine Vorderansicht des Stopfaggregates entsprechend dem Pfeil II in Fig.l,

Fig.3 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Aggregates nach der Linie IU-III in Fig.l,

Fig.4 eine teilweise Schnittdarstellung einer Lagerstelle des Stopfaggregates entsprechend der Linie IV-IV in Fig.3,

Fig.5 eine teilweise geschnittene, vergrößerte Vorderansicht des die elastische Zentriervorrichtung aufweisenden Bereiches des Stopfaggregates,

Fig.6 eine weitere Schnittdarstellung entsprechend der Linie VI-VI in Fig.5₉

Fig.7 eine Schnittdarstellung der äußeren Lagerstelle der elastischen Zentriervorrichtung am Stopfwerkzeug gemäß der Linie VII-VII in Fig.5 und

Fig.8 eine Draufsicht eines Gleisabschnittes mit schematischer Darstellungen der Stopfpiekel platten eines erfindungsgemäßen Stopfaggregates bei unterschiedlichen Stopfbedingungen.

Aus Fig.l und 2 ist der Gesamtaufbau eines Stopfaggregates 1 einer Gleisstopfmaschine nach der Erfindung ersichtlich. Am Maschinenrahmen 2 der, auf dem aus Schienen 3 und Schwellen 4 bestehenden Gleis verfahrbaren Gleisstopfmaschine sind zwei quer zur Maschinenlängsachse sich erstreckende Führungssäulen 5 angeordnet auf welchen das Stopfaggregat 1, quer zur Maschinenlängsachse verschiebbars gelagert ist. Das Stopfaggregat 1 besteht aus einem etwa rechteckförmigen Rahmen 6₉ an welchem der Stopfwerkzeugträger 7 längs zweier vertikaler Führungssäulen 8 - mittels eines zentralen Kolben-Zylinder-Antriebes 9 höhenverstellbar gelagert ist. Der Stopfwerkzeugträger 7 weist zwei, quer zur Maschinenlängsachse verlaufende Seitenarme Io auf, mit deren

äußerem Ende jeweils ein plattenförmiger Tragteil 11 verbunden, z.B. verschweißt, ist. An jedem der beiden Tragteile 11 sind zwei schwenkhebelartige Stopfwerkzeuge 12,13 bzw. 14,15 um quer zur Maschinenlängsachse verlaufende Achsen 16 verschwenkbar gelagert. Am unteren Ende jedes der Stopfwerkzeuge 12-15 sind jeweils zwei nebeneinander angeordnete Stopfpickel 17 mit Stopfpi ekel platten 18 lösbar befestigt. Jeweils zwei, an demselben Tragteil 11 gelagerte Stopfwerkzeuge 12,13 bzw. 14,15 bilden ein Stopfwerkzeug-Paar 19 bzw. 2o. Jedem Stopfwerkzeug-Paar 19 bzw. 2o ist ein als Exzenter ausgebildeter Vibrations-Antneb 21 zugeordnet, welcher am oberen Armende jeweils des einen Stopfwerkzeuges 12 bzw. 14 des betreffenden Stopfwerkzeug-Paares 19 bzw. 2o angeordnet ist. Am Vibrations-Antrieb 21 ist jeweils der Zylinder 22 eines KoI-ben-Zylinder-Beistell-Antriebes 23 angelenkt, dessen Kolbenstange 24 mit dem oberen Armende jeweils des anderen Stopfwerkzeuges 1:4 bzw. 15 des Stopfwerkzeug-Paares 19 bzw. 2o gelenkig verbunden ist.

Jedes der Stopfwerkzeug-Paare 19 bzw. 2o ist mit einer am Stopfwerkzeugträger 7 abstützbaren, elastischen Zentriervorrichtung 25 ausgestattet, welche zur im wesentlichen spiegel symmetrischen Ausrichtung der Stopfwerkzeuge jedes Stopfwerkzeug-Paares 19 bzw. 2o in bezug auf die Längsmitte des Stopfaggregates I dient, und die auch noch weitere, im folgenden näher beschriebene Funktionen zu erfüllen hat. Die Zentriervorrichtung 25 besteht im wesentlichen aus zwei stangenförmigen Federträgern 26₉ auf weichen jeweils eine Druckfeder 27 angeordnet ist und die mit ihrem inneren Ende am Tragteil 11 des Stopfwerkzeugträgers 7 um eine Achse 28 schwenkbar gelagert sind. Das äußere Ende jedes Federträgers 26 ist in einem, mit dem jeweiligen Stopfwerkzeug 12-15 drehbar verbundenen, im folgenden noch näher beschriebenen Widerlager 29 gelagert, an welchem sich das äußere Ende der Druckfeder 27 abstützt.

Das Stopfaggregat 1 arbeitet nach dem sogenannten "voll a-synchronen Stopfprinzip", bei welchem sich für die vier, im Kreuzungsbereich Schiene 3/Schwelle 4 eintauchbaren Stopfwerkzeuge 12-15, wenn erforderlich, je nach dem vorhandenen Schotterzustand, voneinander unabhängige Beistel!wege ergeben, wobei jedoch an

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den Stopfpi ekel platten 18 aller vier Stopfwerkzeuge dieselbe Bei stell kraft wirksam ist. Auf Grund der beschriebenen;, erfindungsgemäßen Ausbildung des Stopfaggregates 1 arbeitet dieses aber auch mit voneinander unabhängiger Vibrationsbewegung aller vier Stopfwerkzeuge 12-15. Zum besseren Verständnis dieser neuen Stopftechnik sind im unteren Teil der Fig.! die Bewegungsverhältnisse der Stopfwerkzeuge für drei'verschiedene Stopfstellen mit unterschiedlichen Schotterverhältnissen mit gestrichelten Linien eingezeichnet« Die mittlere Darstellung zeigt das Unterstopfen einer Schwelle 4 bei im wesentlichen gleichmäßigem und verhältnismäßig lockeren Zustand des Schotters in den_a der Schwelle 4 beidseits benachbarten Schwellenfächern. Bei diesen regulären Schotterverhältnissen sind jeweils für beide Stopfwerkzeuge 12_S13 bzw. 14₃15 eines Stopfwerkzeug-Paares 19 bzw. 2o übereinstimmende Verhältnisse für das Eindringens Vibrieren und Beistellen der Stopfwerkzeuge in den Schotter gegeben. Die Stopfpi ekel platten 18 der gegeneinander verstellbaren Stopfwerkzeuge 12_S13 des in Fig.! ersichtlichen Stopfwerkzeug-Paares 19 führen daher Schwingungen mit übereinstimmender Schwingungsamplitude entsprechend den Doppelpfeilen 3o aus. Unabhängig davon ergibt sich in Anbetracht der homogenen Schotterverhältnisse für die Stopfpickelplatten 18 beider Stopfwerkzeuge 12₅13 bei Druckbeaufschlagung des KoIben-Zylinder-Beistell-Antriebes 23 derselbe Beistellweg» wie durch die Pfeile 31 veranschaulicht. Die Zentriervorrichtung ■ 25 unterstützt dabei die Gleichmäßigkeit der Beiste!!bewegung beider Stopfwerkzeuge 12₅13 durch die Zentnerwirkung der auf beide Stopfwerkzeuge in gleichem Ausmaß wirksamen Federkraft der Druckfedern 27. Bei der Schließbewegung oer Stopfwerkzeuge 12,13 zu der dazwischenliegenden!, zu unterstopfenden Schwelle 4 hin summieren sich die den Stopfwerkzeugen vom Beistell-Antrieb 23 und von den Druckfedern 27 erteilten Kräfte_s so daß an den Stopfpickelplatten 18 eine entsprechend vergrößerte Gesamtkraft zur Verfügung steht.

Im linken unteren Teil der Fig.! ist das Unterstopfen einer Schwelle 4 bei stark verkrustetem Schotterbett veranschaulicht. Beim Absenken des Stopfwerkzeugträgers 7 treffen die mit gleicher

Schwingungsamplitude vibrierenden Stopfpi ekel platten der Stopfwerkzeuge 12,13 im wesentlichen gleichzeitig auf der Schotteroberfläche auf. Da sich auf der Auftreffstelle des Stopfwerkzeuges 13 eine besonders stark verkrustete Schotterzone befindet, dringt dieses Werkzeug 13 nur geringfügig in die Schotteroberfläche ein, wogegen das andere Stopfwerkzeug 12, entsprechend der etwas loseren Beschaffenheit des Schotters, etwas tiefer in den Schotter eindringt. Die kompakte Beschaffenheit des Schotters in dem rechts der Schwelle 4 gelegenen Schwellenfach verhindert zunächst jede weitere Bewegung, insbesondere die Schwingbewegung des Stopfwerkzeugs 13, demzufolge die dem Stopfwerkzeug-Paar 19 vom Vibrations-Antrieb 21 aufgezwungene Vibrationsbewegung, nunmehr ausschließlich auf das Stopfwerkzeug 12 übertragen wird, so daß dieses mit der doppelten Vibrationsamplitude zu schwingen beginnt. Die damit verbundene Auflockerung des Schotters führt zu einem raschen, weiteren Eindringen des Stopfwerkzeugs 12, wodurch gleichzeitig ein wesentlich größerer Anteil der vertikalen Belastungskraft des Stopfaggregates 1 auf das Stopfwerkzeug 13 einzuwirken beginnt. Dieses durchstößt daher den verhärteten Oberflächenbereich des Schotters und dringt tiefer in die darunterliegenden Schotterbereiche ein, wobei gleichzeitig seine Vibrationsbewegung wieder einsetzt, wie schematisch durch die tiefer!iegende strich! ierte Teil darstellung des Stopfwerkzeuges 13 erkennbar ist. Auch beim Stopfwerkzeug !3 kann gegebenenfalls die Vibrationsamplitude bis auf die doppelte Größe anwachsen, wenn das andere Stopfwerkzeug 12 auf besonders verhärtete Stellen der Bettung trifft. Auf Grund dieser Wechselwirkung und der sich den Gegebenheiten selbsttätig anpassenden Verteilung der Vibrationsamplitude auf die beiden Werkzeuge erreichen dieselben auch bei sehr stark verkrusteter Bettung die vorgesehene Absenktiefe. Unabhängig davon erfolgt auch unter diesen Verhältnissen eine voneinander unabhängige Bei stell bewegung der beiden Stopfwerkzeuge 12,13, entsprechend dem a-synchronen Stopfprinzip. Das Zusammenwirken der beschriebenen Vibrationsvorgänge mit der unabhängigen Beistellung der Stopfwerkzeuge wirkt sich in einer Vergleichmäßigung der Stopfqualität auch unter ungünstigen bzw. wechselnden Schotterverhältnissen aus.

Im rechten unteren Teil der Fig.! ist das Beispiel einer voll-

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ständigen Bewegungshemmung des einen Stopfwerkzeugs 13 des Stopfwerkzeug-Paares 19 dargestellt. Die Stopfpickel platte 18 dieses Werkzeugs ist beim Eintauchen in das Schotterbett zwischen zwei nicht zu beseitigende Hindernisses z.B. große Steine 32 _s gedrungen s so daß sie weder eine Vibrations- noch eine Bei stell bewegung auszuführen in der Lage ist. Infolgedessen kommt die für beide Stopfwerkzeuge 12J3 gemeinsame Vibrationserregung durch den Vibrations -Antrieb 21 nunmehr ausschließlich dem Stopfwerkzeug 12 zugute. Somit verdoppelt sich die Schwingungsamplitude des Stopfwerkzeugs 12 und es tritt, wie bereits zuvor beschrieben, eine verstärkte vertikale Belastung des Stopfwerkzeugs 13 ein_s so daß dieses trotz der vorhandenen Hindernisse in größere Tiefe abgesenkt werden kann. Dabei kann es in Anbetracht der Keil v/i rkung der nach dem unteren Ende zu sich verjüngenden Stopfpickel 17 zu einem Auseinanderdrängen der die Bewegungshemmung verursachenden Steine 32 kommen₅ so daß auch in diesem Fall mit beiden Stopfwerkzeugen 12₃13 des Stopfwerkzeug-Paares 19 die vorgesehene Absenktiefe erreicht wird. Unabhängig von den Vibrationsvorgängen und der Verdoppelung der Vibrationsamplitude des Stopfwerkzeugs 12₀ stellt sich zufolge der Bewegungshemmung des Stopfwerkzeugs 13 bei dem mit doppelter Amplitude schwingerregten Stopfwerkzeug 12 ebenso eine Verdoppelung des Bei stellweges, entsprechend dem Pfeil 31 ein. Da nunmehr die Arbeitskräfte des Vibrations-Antriebes 21 und des Bei stell-Antriebes 23 gemeinsam am Stopfwerkzeug 12 wirksam sind;, wird trotz der Bewegungshemmung des anderen Stopfwerkzeuges 13 unterhalb der Schwelle 4 der gewünschte hohe Schotterverdichtungsgrad erreicht.

Wie aus Fig.3 ersichtlich,, sind die Stopfwerkzeug-Paare 19_o2o mit ihrem jeweiligen Vibrations-Antrieb 21 und Beistell-Antrieb 23 spiegel symmetrisch in Bezug zur Schienenvertikallängsebene 33 am Stopfwerkzeugträger 7 angeordnet. Wie insbesondere aus dem oberen Teil der Fig.3 ersichtlich,, ist die Kolbenstange 24 des Beistell-Antriebes 23 am oberen₀ als Doppel arm ausgebildeten Ende des Stopfwerlczeugs 15 um die Achse 34 drehbar gelagert. Weiters sind_s insbesondere im Bereich des Stopfwerkzeuges 13_S die Stopfpickelplatten 18 sowohl in ihrer neutralen Mittelstellung (voll.

ausgezogene Darstellung) als auch in ihren Zwischen- bzw. Endstellungen (gestrichelte Darstellung) eingezeichnet.

Fig.4 zeigt die Anordnung des Vibrations-Antriebes 21 an dem, in seinem oberen Bereich ebenfalls doppe!armig ausgebildeten Stopfwerkzeug 13. An den beiden Armen 35,36 sind Lagersteil en für die Exzenterwelle 37 des Vibrations-Antriebes 21 vorgesehen. Am Arm ist ein mit der Exzenterwelle 37 antriebsverbundener Hydraulikmotor 38 angeordnet. Am gegenüberliegenden freien Ende der Exzenterwelle 37 ist ein Schwungrad 39 montiert. Am Exzenterteil 4o der Exzenterwelle 37 ist ein Lagerteil 41 drehbar gelagert, mit dem der Zylinder 22 des Bei stell-Antriebes 23 fest verbunden ist.

Aus den Fig.5 bis 7 gehen die konstruktiven Einzelheiten der Zentriervorrichtung 25 hervor. Das dem jeweiligen Stopfwerkzeug 12 in Fig.5 - zugewendete, äußere Ende des Federträgers 26 geht durch eine öffnung 42 des Widerlagers 29 hindurch, welches an den beiden Armen 35,36 des Stopfwerkzeugs 12 um einen Querbolzen 43 schwenkbar gelagert ist. Der Querbolzen 43 durchsetzt einen Längsschlitz 44 des Federträgers 26, der gleichzeitig zur Führung des Federträgers 26 und zur Begrenzung der Verschwenkbewegung des Stopfwerkzeugs 12 um die Achse 16 dient. In Fig.5 ist mit gestrichelten Linien die äußere Endlage des Stopfwerkzeugs 12 eingezeichnet, in welcher der Querbolzen 43 an der äußeren Endfläche 45 des Längsschlitzes 44 anschlägt. Das innere Ende des Federträgers 26 ist mit einem Federabstützschuh 46 bzw. 47 am Tragteil 11 des Stopfwerkzeugträgers 7 in einer gabelartigen und eine nach oben offene Halterung bildenden Lagerung 48 (Fig.6) um die Achse 28 gelagert.

Fig.8 zeigt schematisch das Verhalten der Stopfwerkzeuge 12-15 eines Stopfaggregates nach der Erfindung beim Unterstopfen der Kreuzungsbereiche einer Schiene 49 mit den Schwellen 5o,51 und unter jeweils unterschiedlichen Bedingungen hinsichtlich des Schotterzustandes bzw. der Schwellenlage. Die mit starken Linien eingezeichneten Stopfpiekel platten sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit durch die Bezugsziffer des die jeweiligen beiden

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Stopfpickel platten tragenden Stopfwerkzeugs bezeichnet. Beim Unterstopfen der Schwelle 5o liegen folgende Bedingungen vor. Im gleisaußenseitigen Endbereich der Schwelle 5o ist der Schotter in den benachbarten Schwellenfachern verhärtet bzw. verkrustet_s wie durch die Kreuzschraffur angedeutet. In dem rechts der Schwelle 5o gelegenen Schwellenfach befindet sich ein nicht zu beseitigendes Hinderniss z.B. ein Stein 53. Beim Absenken des Stopfaggregates gerät die der Schiene 49 näherliegende Stopfpi ekel platte des Stopfwerkzeuges 13 mit dem.Stein 53 in Berührung. Da außerdem die Bettung im Umgebungsbereich beider Stopfpi ekel platten des Stopfwerkzeugs 13 stark verhärtet ist_s kommt die Vibrationsbewegung des Stopfwerkzeugs 13 völlig zum Stillstand. Das Stopfwerkzeug 12 beginnt daher mit der doppelten Vibrations-Amplitude zu schwingen,, lockert dabei den verhärteten Schotter auf und dringt rasch in die Bettung ein. Das Zuschalten des zugeordneten Bei stell-Antriebes bleibt auf das_a durch den Stein 53 an einer Verstell bewegung gehemmte Stopfwerkzeug 13 ohne Einfluß. Dadurch verdoppelt sich der Bei stell weg des Stopfwerkzeuges 12₅ mit dem Effekt, daß die Schwelle 5o durch das mit doppelter Amplitude vibrierende und über den doppelten Beistellweg gegen die Längsseite der Schwelle 5o bewegte Stopfwerkzeug 12 trotz der ungünstigen Schotterverhältnisse mit dem gewünschten Verdichtungsdruck unterstopft wird.

In dem an uqt Innenseite der Schiene 49 gelegenen Bereich der Schwelle 5o wird relativ lockere Beschaffenheit des Schotters angenommen. Es ist jedoch auch hier im Bereich der innenliegenden Stopfpiekel platte des Stopfwerkzeugs 14 ein nicht zu beseitigendes Hindernis-, z.B. ein Stein 53₅ vorhanden₉ der eine zur Schwelle hin gerichtete Bewegung des Stopfwerkzeugs 14 verhindert. Da aber die Bettung von relativ loser Beschaffenheit ist, kann das Stopfwerkzeug 14 trotz des vorhandenen Steins 53 unbehindert vibrieren. Es schwingen daher beide Stopfwerkzeuge 14 und 15 mit im wesentlichen gleich großer Vibrations-Amplitude. Soferne beim weiteren Eintauchen der Stopfwerkzeuge 14J5 der Stein 53 von der inneren Stopfpi ekel platte des Stopfwerkzeuges 14 nicht unterfaßt wird, legt auch in diesem Fall das andere Stopfwerkzeug 15 nach Zuschalten des Beistell -Antriebes den doppelten Beistellweg gemäß der voll-a-synchronen Stopftechnik zurück.

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Für das Unterstopfen der Schwelle 51 liegen folgende angenommene Bedingungen vor. Im gleisaußenseitigen Endbereich der Schwelle 51 liegt links eine verhärtete Stelle im Schotterbett vor. Beim Absenken des Stopfaggregates trifft das Stopfwerkzeug 12 zunächst auf die verhärtete Schotteroberfläche auf, dringt nur geringfügig in diese ein und wird an jeder weiteren Bewegung gehemmt. Das andere Stopfwerkzeug 13 vibriert nun"mit der doppelten Schwingungs-Amplitude und verschafft sich dadurch ausreichend Bewegungsfreiheit sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung. Damit vergrößert sich die auf das Stopfwerkzeug 12 wirksame Vertikalbelastung, so daß nunmehr auch dieses tiefer in den Schotter eindringt. Das weitere Eindringen in das Schotterbett und das Unterstopfen der Schwelle erfolgt dann wie an Hand des linken unteren Teiles der Fig.! beschrieben.

In dem an der Innenseite der Schiene 49 gelegenen Bereich der Schwelle 51 sind im rechts anschließenden Schwellenfach zwei Bewegungshindernisse, z.B. Steine 53, vorhanden. An dieser Stelle sei vermerkt, daß solche Bewegungshindernisse selbstverständlich auch durch Teile des Bahnkörpers, z.B. einbetonierte Pflöcke od.dgl., gebildet sein können. Beim Absenken des Stopfaggregates gerät die der Schiene 49 näherliegende Stopfpickel platte des Stopfwerkzeugs 15 zwischen die beiden Steine 53 in eine Klemmstellung, so daß nunmehr das Stopfwerkzeug 14 mit doppelter Amplitude schwingt. Beim weiteren Absenken des Stopfaggregates unter nunmehr stärkerer vertikaler Belastung des Stopfwerkzeugs 15 kann es durch die Keilwirkung der Stopfpi ekel platte zu einem Auseinanderdrängen der beiden Steine 53 kommen, wodurch das Stopfwerkzeug 15 gegebenenfalls wieder eine gewisse Bewegungsfreiheit erhält und gegebenenfalls sogar den Steinwiderstand überwinden und weiter beistellen kann. Den Aufbau des gewünschten Stopfdrucks unter der Schwelle 51 kann aber jedenfalls das auch mit großem Verstellweg zur Schwellenlängsseite hin bewegbare Stopfwerkzeug 14 übernehmen.

Beim Unterstopfen der schrägliegenden Schwelle 52 werden für den gleisaußenseitigen Bettungsbereich der Schwelle ungünstige Eintauchbedingungen, also relativ verkrusteter Schotter, angenommen.

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Beim Absenken des Stopfaggregates befindet sich die gleisaußenseitige Stopfpi ekel platte des Stopfwerkzeugs 12 zufolge der Winkelversetzung der Schwelle 52 gegenüber der Querachse des Stopfaggregates bereits beim Eintauchen in den Schotter dicht an der Schwellenlängsseite. Das andere Stopfwerkzeug 13 ist zum Eintauchzeitpunkt (gestrichelte Darstellung) von der Schwelle 52 noch relativ weit entfernt. Das Stopfwerkzeug 12 ist zwischen Schwelle 52 und verhärteter Bettung gewissermaßen "eingeklemmt"_s so daß es keine Vibrationsbewegung ausführen kann- Daher schwingt nun das Stopfwerkzeug 13 mit verdoppelter Vibrations-Amplitudes lockert den Schotter auf und dringt rasch in die Bettung ein. Das nunmehr stärker belastete Stopfwerkzeug 12 dringt - wie bereits beschrieben gleichfalls tiefer in den Schotter ein. Nunmehr wird der Beistell-Antrieb_s verstärkt auf das Werkzeug 13_S wirksam und stellt dieses - mit vergrößerter Amplitude vibrierende - Stopfwerkzeug 13 zur Schwelle 52 hin bei (voll ausgezogene Darstellung).

Für den Gleisinnenbereich werden günstige Stopfbedingungen, also relativ lockerer Schotter_s angenommen. Beim Absenken des Stopfaggregates tauchen die mit gleicher Amplitude vibrierenden Stopfwerkzeuge 14₀15 relativ rasch und weiterhin gleichmäßig schwingend in den Schotter. Die von der Schiene 49 weiter entfernte Piekelplatte des Stopfwerkzeugs 15 liegt zufolge der Schwellen-Schräglage bereits nahezu an der Schwellenlängsseite an«, während die Pi ekelplatten des Stopfwerkzeuges 14 von der Schwelle 52 relativ weit entfernt sind (gestrichelte Darstellung). Beim Zuschalten des Beisteil-Antriebes führt daher das Stopfwerkzeug 14 allein eine vergrößertes gegebenenfalls die gesamte,, also verdoppelte Beistellbewegung zur Schwelle 52 hin aus_s bis der gewünschte Verdichtungsgrad des Schotters unter der Schwelle erreicht ist (voll ausgezogene Darstellung).

Claims

- W- 3H9150 Patentansprüche

1. Maschine zum Unterstopfen der Querschwellen eines

Gleises, mit wenigstens einem am Maschinenrahmen über einen Antrieb höhenverstellbaren Stopfaggregat₉ das an einem gemeinsamen Stopfwerkzeugträger jeweils paarweise angeordnete und zum Eintauchen in das Schotterbett - im Kreuzungsbereich Schwelle/ Schiene - bestimmte und über hydraulische Kolben-Zylinder-Beistell-Antriebe voneinander unabhängig bzw. voll a-synchron gegeneinander verstellbare Stopfwerkzeuge aufweist die über je einen, für jeweils ein Paar gegeneinander verstellbarer Stopfwerkzeuge vorgesehenen Antrieb in Vibration versetzbar sind_s dadurch gekennzeichnet ₉ daß die zwei gegeneinander voll a-synchron verstellbaren und zum Eintauchen in das Schotterbett - an einer Schienenseite - bestimmten Stopfwerkzeuge (12,13 bzw. 14,15) jedes Stopfwerkzeug-Paares (19 bzw. 2o) mit lediglich einem,, gemeinsamen hydraulischen Kolben-Zylinder-Beistell-Antrieb (23) verbunden sind und daß jedes dieser Stopfwerkzeug-Paare (19 bzw.2o) zur im wesentlichen spiegel symmetrischen Ausrichtung in bezug auf die Stopfaggregat-Längsmitte eine am Stopfwerkzeugträger (7) abstützbare elastische Zentriervorrichtung (25) aufweist.

2· Maschine nach Anspruch 1₉ dadurch gekennzeichnet, daß

der Kolben (24) und der Zylinder (22) des gemeinsamen hydraulischen Bei stell-Antriebes (23) jedes Stopfwerkzeug-Paares (19 bzw. 2o) jeweils mit den oberen Enden der beiden - etwa in ihrer Längsmitte schwenkhebel artig am Stopfvjerkzeugträger (7) gelagerten Stopfwerkzeuge (12„13 bzw. 14_O15) drehbar verbunden sind und der vorzugsweise hydraulisch beaufschlagbare und als Exzenter ausgebildete Vibrations-Antrieb (21) mit dem oberen Ende des einen, vorzugsweise des mit dem Zylinder des Bei stell-Antriebes (23) verbundenen Stopfwerkzeuges (12j14) in Verbindung steht.

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3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrations-Antriebe (21) sowie die Beistell-Antriebe (23) der beiden Stopfwerkzeug-Paare (19;2o) in Bezug zur Schienenvertikal längsebene (33) zueinander spiegel symmetrisch angeordnet sind.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Stopfwerkzeug-Paar (19;2o) zugeordnete elastische Zentriervorrichtung (25) aus zwei, jeweils mit einem Ende gemeinsam am Stopfwerkzeugträger (7) gelagerten und mit ihren anderen Enden jeweils gegen ein Stopfwerkzeug (12,13; 14,15) unmittelbar oberhalb seiner Schwenkächsen (16) geführten Federträger (26) besteht, auf welchen zur Überlagerung der Vibration mit einer zusätzlichen Federkraft vorzugsweise Druckfedern (27) angeordnet sind, die voneinander unabhängig, einerseits gegen ein mit dem Stopfwerkzeug (12,13;14,15) drehbar verbundenes Widerlager (29) und andererseits gegen das obere Ende des Federträgers (26) bzw. gegen den Stopfwerkzeugträger (7) abstützbar sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federträger (26) im Bereich des dem Stopfwerkzeug (12,13 ;14, 15) zugekehrten Endes mit einem Längsschlitz (44) ausgebildet ist, der an einem, mit dem Stopfwerkzeug verbundenen und vorzugsweise zur drehbaren Lagerung des Widerlagers (29) vorgesehenen Querbolzen (43) gerührt ist.

6. Maschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gegen das Stopfwerkzeug (12,13;14,15) geführte Ende der Federträger (26) innerhalb der beiden oberen Arme (34,35) eines gabelartig ausgebildeten Stopfwerkzeuges angeordnet und das andere, am Stopfwerkzeugträger (7) gelagerte Ende der Federträger (26) mit einem Federabstützschuh (46) in einer gabelartigen und eine nach oben offene Halterung bildenden Lagerung (48) des Stopfwerkzeugträgers (7) gelagert ist.