DE4218716A1 - Stopfmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stopfmaschine zum Unterstopfen der Schwellen eines Gleises mit einem auf Schienenfahrwerken abgestützten, ein durch Antriebe höhen- und seitenver­ stellbares Gleishebe- und Richtaggregat sowie ein Nivellier- und Richtbezugsystem aufwei­ senden Maschinenrahmen mit einem höhenverstellbaren Stopfaggregat mit um eine senk­ recht zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbaren, in die Schwellenfächer eintauchbaren Stopfpickel sowie mit um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbaren Seiten-Stopfpickel.

Durch die US-PS 39 10 195 ist bereits eine Stopfmaschine mit einem höhenverstellbaren Stopfaggregat bekannt, das durch Antriebe beistell- und vibrierbare Stopfpickel aufweist. Zusätzlich zu den in Maschinenlängsrichtung beistellbaren Stopfpickeln sind an jeder Ma­ schinenlängsseite im Schwellenvorkopfbereich weitere Stopfpickel vorgesehen, die jeweils um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse verschwenkbar ausgebildet sind. Diese beiden Seiten-Stopfpickel sind derart voneinander distanziert, daß bei einer Unterstopfung zweier benachbarter Schwellen durch das Stopfaggregat die Seiten-Stopf­ pickel genau im Schwellenkopfbereich der zu unterstopfenden Schwellen zu liegen kom­ men. Damit besteht die Möglichkeit, den Schotter unterhalb der Schwellen gleichzeitig an den Schwellenlängs- und Stirnseiten zu unterstopfen. Allerdings muß das Stopfaggregat für jeden Stopfvorgang genau über den zu unterstopfenden Schwellen zentriert abgesenkt, hoch­ gehoben und anschließend zu den nächsten zu unterstopfenden Schwellen vorwärtsbewegt werden. Dort muß die gesamte Maschine zur Zentrierung des Stopfaggregates zum Stillstand gebracht und anschließend das gesamte Stopfaggregat wieder zum Eintauchen samtlicher Stopfpickel in den Schotter abgesenkt werden.

Eine Stopfmaschine mit am vorderen und hinteren Maschinenrahmenende angelenkten Zu­ satzrahmen ist bereits durch die EP 03 97 956 A1 bekannt. Während der in Arbeitsrichtung vordere Zusatzrahmen mit einem höhenverstellbaren Mittel- und Flankenpflug verbunden ist, befindet sich am hinteren Zusatzrahmen eine höhenverstellbare Kehreinrichtung. Eine derartige bekannte, für eine kontinuierliche Arbeitsvorfahrt ausgebildete Stopfmaschine eig­ net sich besonders für ein leistungsfähiges Unterstopfen von längeren Streckenabschnitten, wobei parallel zur kontinuierlichen Gleislagekorrektur auch eine kontinuierliche Gleisein­ schotterung durchführbar ist.

Durch die EP 00 57 128 B1 ist eine weitere multifunktionelle Stopfmaschine bekannt, die im Bereich eines höhenverstellbaren Stopfaggregates eine Schotterabwurf- und Pflugeinrich­ tung mit einem Kehrbesen aufweist. Außerdem ist noch eine Schwellenwechselvorrichtung mit einer Schwellentransporteinrichtung sowie eine Baggerschaufel aufweisende Vorrich­ tung zum Entfernen des zwischen zwei Schwellen gelegenen Schotters vorgesehen. Eine derartige Maschine eignet sich besonders zum Erneuern einzelner schadhafter Schwellen und deren sofortige Einschotterung und Unterstopfung.

Schließlich ist noch durch die US-PS 46 91 565 eine Stopfmaschine bekannt, deren in Ar­ beitsrichtung vordere Fahrkabine eine verschwenkbare Rampe zum Verfahren eines Satelli­ tenfahrzeuges vom Fahrkabinenraum auf das Gleis aufweist. Das in größerer Distanz zur Stopfmaschine aufgestellte Satellitenfahrzeug dient als Verlängerung der Meßbasis für das maschineneigene Bezugsystem.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung einer Stopfmaschine der eingangs beschriebenen Art, mit der das Stopfen bzw. die Stopfleistung wahlweise an unter­ schiedlich Stopfbedingungen anpaßbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in die Schwellenfächer zwi­ schen den Schwellen eintauchbaren Stopfpickel und die zum Verdichten des Schotters im Schwellenvorkopfbereich vorgesehenen Seiten-Stopfpickel - unter Bildung eines eigenen Haupt- bzw. Seiten-Stopfaggregates - jeweils auf einem eigenen, durch Antriebe unabhängig voneinander höhenverstellbaren Werkzeugträger angeordnet sind. Durch diese Kombination zweier völlig unterschiedlich arbeitender Stopfaggregate besteht die Möglichkeit, das Gleis auch im Falle einer Nichteinsetzbarkeit des Haupt-Stopfaggregates - beispielsweise infolge einer Zwischenlagerung von Altschienen unmittelbar nach einem Gleisumbau auf den Schwellen des Gleises - mit Hilfe des nach wie vor ungehindert im Schwellenvorkopfbereich einsetzbaren Seiten-Stopfaggregates zu unterstopfen. Aber auch der gemeinsame Arbeitsein­ satz beider Stopfaggregate bringt eine Leistungssteigerung der Stopfarbeit und eignet sich daher ganz besonders für die Verdichtung von unmittelbar zuvor gereinigtem und daher völ­ lig unkomprimiertem Schotter, der gleichsam in einer ersten Stufe vorverdichtet wird. Durch die konstruktive Unabhängigkeit des Seiten-Stopfaggregates vom Haupt- Stopfaggregat besteht die vorteilhafte Möglichkeit, verschiedene Stopfparameter, wie Bei­ stellweg, -zeit, Stopftiefe, -frequenz usw. optimal an die spezielle Einsatzzone im Schwel­ lenvorkopfbereich anzupassen, in welchem die räumliche Beengtheit der Schwellenfacher nicht vorhanden ist. Außerdem existiert in dieser Zone kein festes "Hindernis" das ein stän­ diges zyklisches Zentrieren und Hochheben zu dessen Umgehung erfordert.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht insbesondere in Gleisbögen eine vereinfach­ te Zentrierung sämtlicher Seitenstopfpickel bezüglich eines gleichmäßigen Abstandes zu den Schwellenenden.

Eine in Anspruch 3 und 4 angeführte Ausbildung der Maschine eignet sich besonders zur Verdichtung einer unmittelbar zuvor zur Ganze neu eingebrachten Schotterbettung, wobei mit dem Seiten-Stopfaggregat gewissermaßen eine leistungsfähige Vorverdichtung erzielbar ist.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 ist insofern besonders vorteilhaft, als die Stopfmaschine für eine besonders hohe Arbeitsleistung in einer kontinuierlichen Arbeitsvorfahrt einsetzbar ist.

Die Ausbildung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, daß der Zusatzrahmen mitsamt dem Haupt-Stopfaggregat völlig unbeeinflußt von den beiden Seitenstopfaggregaten zyklisch hin- und herbewegbar ist.

Die automatische Steuerung der Beistell- und Höhenverstellantriebe nach Anspruch 7 in Form einer gleichmäßig wiederkehrenden Schaufelbewegung der Stopfpickel gewährleistet eine besonders leistungsfähige und gleichmäßige Verdichtung des Schotters.

Die vorteilhafte Ausbildung nach Anspruch 8 ermöglicht mit einem sehr breiten Arbeitsbe­ reich eine besonders leistungsfähige Unterstopfung.

Durch die Vorordnung eines Flankenpfluges gemäß Anspruch 9 besteht die Möglichkeit, fehlende Schottermengen aus dem Flankenbereich der Schotterbettung in den Schottervor­ kopfbereich hochzufördern, um dort eine gleichmäßige Schotterverdichtung durch das nach­ folgende Seiten-Stopfaggregat sicherzustellen.

Eine andere Weiterbildung der Maschine gemäß den Ansprüchen 10 und 11 eignet sich be­ sonders für einen an einen Gleisumbau anschließenden Arbeitseinsatz in kurzen Sperrpau­ sen, um nicht nur Stopfarbeiten, sondern auch für diese erforderliche Vorarbeiten durchfüh­ ren zu können. Die für diese Vorarbeiten erforderlichen Arbeitsaggregate sind in Form von selbstverfahrbaren Kleinmaschinen in besonders wirtschaftlicher Weise mitsamt der Stopf­ maschine auf dem Zusatzrahmen zur Einsatzstelle und dort mit Hilfe der Rampe auf das Gleis verfahrbar.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Stopfmaschine mit einem Haupt- und einem in Arbeitsrichtung vorgeordneten Seiten­ Stopfaggregat,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die Stopfmaschine gemäß der Schnittlinie II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäß ausgebildeten, im Arbeitseinsatz kontinuierlich fahr­ baren Stopfmaschine und

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Stopfmaschine mit einem in Arbeitsrichtung vorgeordneten Zusatzrahmen.

Die in Fig. 1 ersichtliche Stopfmaschine 1 setzt sich im wesentlichen aus einem auf Schienenfahrwerken 2 abgestützten Maschinenrahmen 3, einer zentralen Energiestation 4 mit einem Fahrantrieb 5 und einer zentralen Steuereinrichtung 6 zusammen. Zwischen den beiden auf einem Gleis 7 verfahrbaren Schienenfahrwerken 2 befindet sich ein Haupt-Stopf­ aggregat 8, dem in Arbeitsrichtung der Stopfmaschine 1 ein durch Antriebe höhen- und sei­ tenverstellbares Gleishebe- und Richtaggregat 9 sowie ein Seiten-Stopfaggregat 10 vorge­ ordnet sind. Das durch Antriebe höhen- und seitenverstellbar mit dem Maschinenrahmen 3 verbundene Haupt-Stopfaggregat 8 weist in Maschinenlängsrichtung einander gegenüberlie­ gende, zum Eintauchen in zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Schwellenfächer 11 vorge­ sehene Stopfpickel 12 auf, die jeweils um eine senkrecht zur Maschinenlängsrichtung ver­ laufende Achse verschwenkbar auf einem Werkzeugträger 42 gelagert sind.

Das Seiten-Stopfaggregat 10 ist mit an beiden Maschinenlängsseiten vorgesehenen Seiten- Stopfpickeln 13 verbunden, die jeweils um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse 14 verschwenkbar auf einem Werkzeugträger 15 gelagert sind. Die vier in Maschi­ nenlängsrichtung hintereinander angeordneten Seiten-Stopfpickel 13 sind so angeordnet, daß deren zum Eintauchen in den Schotter zu dessen Unterstopfung vorgesehenen Pickelplatten 16 im Schwellenvorkopfbereich zu liegen kommen. Das zwischen den beiden Stopfaggrega­ ten 8, 10 angeordnete Gleishebe- und Richtaggregat 9 ist durch Spurkranzrollen am Gleis 7 verfahrbar und zur Durchführung der Gleislagekorrektur mit Höhen- und Richtantrieben ver­ bunden. Für die Ermittlung der Gleislagefehler dient ein Nivellier- und Richt-Bezugsystem 17.

Wie in Fig. 2 ersichtlich, sind zwei in Maschinenquerrichtung einander gegenüberliegende Seiten-Stopfaggregate 10 auf dem gemeinsamen Werkzeugträger 15 gelagert, der seinerseits auf einer senkrecht zur Maschinenlängsrichtung und horizontal verlaufenden Querführung 18 verschiebbar gelagert und mit einem Querverschiebeantrieb 19 verbunden ist. Die im Schwellenvorkopfbereich angeordneten Seiten-Stopfpickel 13 sind jeweils mit einem in Maschinenlängsrichtung verlaufenden Verbindungsträger 20 verbunden, der seinerseits jeweils durch zwei senkrecht zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Parallelogramm-Anlen­ kungen 21 mit dem Werkzeugträger 15 verbunden ist. Jede Parallelogramm-Anlenkung 21 setzt sich aus zwei übereinander angeordneten, senkrecht zur Maschinenlängsrichtung ver­ laufenden Parallel-Lenkern 22 zusammen, von denen der untere als hydraulischer Beistellan­ trieb 23 ausgebildet ist. Die beiden oberen Parallel-Lenker 22 sind durch einen in Maschi­ nenlängsrichtung verlaufenden Träger 24 miteinander verbunden, der seinerseits über einen Hebel 25 an einen Höhenverstellantrieb 26 angelenkt ist.

Mit Anlenkstellen des Beistellantriebes 23 ist ein teleskopisch längsverschiebbar und als in­ duktiver Aufnehmer ausgebildeter Wegaufnehmer 27 verbunden. Der für eine automatische Beaufschlagung der Antriebe 23 und 26 ausgebildete Wegaufnehmer 27 ist mit der Steuer­ einrichtung 6 verbunden.

Die Stopfmaschine 1 wird im Arbeitseinsatz kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwin­ digkeit am Gleis 7 verfahren. Zur Schotterverdichtung werden die Seiten-Stopfpickel 13 un­ ter Beaufschlagung der beiden Höhenverstellantriebe 26 - ausgehend von der in Fig. 2 links ersichtlichen, in vollen Linien dargestellten Überstellposition - abgesenkt und gleichzeitig unter Beaufschlagung der Beistellantriebe 23 um die in Maschinenlängsrichtung verlaufen­ den Achsen 14 nach außen weggespreizt. Anschließend erfolgt eine weitere geringfügige Absenkung der Seiten-Stopfpickel 13 durch weitere Beaufschlagung der Höhenverstellan­ triebe 26, wobei gleichzeitig unter Beaufschlagung der Beistellantriebe 23 auch eine zur Ma­ schinenmitte gerichtete Beistell- bzw. Verdichtbewegung erfolgt. Dadurch wird der im Schwellenvorkopfbereich liegende Schotter unter den Schwellenkopfbereich von Schwellen 28 gepreßt und verdichtet. Sobald diese Beistellbewegung einen bestimmten, wahlweise im Wegaufnehmer 27 erfaßten Weg erreicht hat und die Pickelplatten 16 unmittelbar vor dem Schwellenkopfbereich zu liegen kommen, wird die Beaufschlagung der Beistellantriebe 23 automatisch gestoppt und es erfolgt unmittelbar darauffolgend ein geringfügiges Anheben mit Hilfe der Höhenverstellantriebe 26, so daß die Stopfpickel 12 nicht mehr im Schotter eingetaucht sind. Anschließend erfolgt automatisch eine kombinierte Absenk- und Spreizbe­ wegung der Seitenstopfpickel 13 in die äußerste, in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien dar­ gestellte Startposition. Diese etwa dreieckförmige endlose Schaufelbewegung zum Verdich­ ten des Schotters unterhalb des Schwellenkopfbereiches wird kontinuierlich automatisch und unabhängig von der überlagerten Vorwärtsbewegung durch den Fahrantrieb 5 durchgeführt. Um auch in Gleisbögen mit gekrümmten Gleisabschnitten eine gleichmäßige Verdichtung des Schotters zu erzielen, wird in diesen Abschnitten der Werkzeugträger 15 mitsamt den beiden Seiten-Stopfaggregaten 10 mit Hilfe des Querverschiebeantriebes 19 so lange quer­ verschoben, bis der Werkzeugträger 15 zentrisch in Bezug auf die darunterliegenden Schwellen 28 zu liegen kommt.

Parallel zu diesem kontinuierlichen seitlichen Schotterverdichtvorgang erfolgt ein Nivellie­ ren und seitliches Ausrichten des Gleises 7 mit Hilfe des Gleishebe- und Richtaggregates 9 und des Nivellier- und Richtbezugsystems 17. Ebenfalls parallel dazu erfolgt auch ein wei­ teres Unterstopfen des Gleises 7 mit Hilfe der auf dem Haupt-Stopfaggregat 8 befindlichen Stopfpickel 12, die in bekannter Weise zum Unterstopfen in die Schwellenfächer 11 einge­ taucht und zueinander in Maschinenlängsrichtung beigestellt werden.

Bei einer weiteren, in Fig. 3 ersichtlichen Stopfmaschine 29 ist ein Seiten-Stopfaggregat 30 direkt an einem Maschinenrahmen 31 befestigt, während ein Haupt-Stopfaggregat 32 auf einem relativ zum Maschinenrahmen 31 durch einen eigenen Antrieb längsverschiebbaren, endseitig auf einem eigenen Schienenfahrwerk 33 abgestützten Zwischenrahmen 34 ange­ ordnet ist. Haupt- und Seitenstopfaggregat 32 bzw. 30 weisen im Prinzip die gleiche Bauart wie die zuvor beschriebenen Aggregate 8 bzw. 10 auf, wobei allerdings lediglich zwei Stopfpickel 12 an jeder Maschinenlängsseite vorgesehen sind. Diese Maschine 29 wird im Arbeitseinsatz kontinuierlich verfahren, wobei das kontinuierlich vorwärtsbewegte Seiten- Stopfaggregat durch zyklische Schaufelbewegungen seiner Stopfpickel 12 den Schotter im Schwellenvorkopfbereich verdichtet. Parallel dazu wird das Haupt-Stopfaggregat 32 mit Hil­ fe des Zwischenrahmens 34 zyklisch von Stopf- zu Stopfstelle verfahren und bei jeweils kurzzeitigem örtlichen Stillstand des Zwischenrahmens 34 das Haupt-Stopfaggregat 32 zum Unterstopfen in den Schotter abgesenkt.

Die in Fig. 4 dargestellte Stopfmaschine 1 weist zusätzlich einen in Arbeitsrichtung vorge­ ordneten Zusatzrahmen 35 auf, der mit seinem hinteren Ende gelenkig mit dem Maschinenrahmen 3 verbunden ist, während das vordere Ende ein Schienenfahrwerk 36 aufweist. Der eine unmittelbar über diesem Schienenfahrwerk 36 gelegene, horizontale Ladefläche 37 auf­ weisende Zusatzrahmen 35 ist in seinem vorderen Endbereich mit einer durch einen Antrieb 38 verschwenkbaren Rampe 39 verbunden, die um eine senkrecht zur Maschinenlängsrich­ tung verlaufende Achse verschwenkbar ausgebildet ist. Sowohl auf der Ladefläche 37 als auch auf der Rampe 39 befinden sich in Maschinenlängsrichtung verlaufende Schienen 40, auf denen zwei Schraubmaschinen 41 unabhängig voneinander verfahrbar sind.

Mit einer derartig ausgebildeten Stopfmaschine 1 besteht die Möglichkeit, insbesondere im Anschluß an den Arbeitseinsatz einer Gleisumbaumaschine unmittelbar vor der Gleisunter­ stopfung mit Hilfe der mittransportierten Schraubmaschinen 41 die neu verlegten Schienen ordnungsgemäß mit den Schwellen zu verschrauben. Dazu werden die Schraubmaschinen 41 nach Erreichen der Gleisbaustelle über die Rampe 39 auf das Gleis 7 verfahren, während un­ abhängig von den Schraubarbeiten die Gleisunterstopfung durch die Stopfmaschine 1 durch­ führbar sind.

Claims (11)

1. Stopfmaschine zum Unterstopfen der Schwellen eines Gleises mit einem auf Schienenfahrwerken abgestützten, ein durch Antriebe höhen- und seitenverstellbares Gleishebe- und Richtaggregat sowie ein Nivellier- und Richtbezugsystem aufweisenden Maschinenrahmen mit einem höhenverstellbaren Stopfaggregat mit um eine senkrecht zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbaren, in die Schwellen­ fächer eintauchbaren Stopfpickel sowie mit um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbaren Seiten-Stopfpickel, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Schwellenfacher (11) zwischen den Schwellen eintauchbaren Stopfpickel (12) und die zum Verdichten des Schotters im Schwellenvorkopfbereich vorgesehenen Seiten- Stopfpickel (13) - unter Bildung eines eigenen Haupt- bzw. Seiten-Stopfaggregates (8, 10) - jeweils auf einem eigenen, durch Antriebe unabhängig voneinander höhenverstellbaren Werkzeugträger (42, 15) angeordnet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an beiden Maschinenlängsseiten vorgesehenen Seiten-Stopfpickel (13) auf einem gemeinsamen, durch einen Antrieb (19) querverschiebbar am Maschinenrahmen (3) gelagerten Werkzeugträger (15) angeordnet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Seiten- Stopfaggregat (10) in Arbeitsrichtung vor dem Haupt-Stopfaggregat (8) angeordnet ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß etwa mittig zwischen dem Haupt- und Seiten-Stopfaggregat (8, 10) das Gleishebe- und Richt­ aggregat (9) angeordnet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Haupt-Stopfaggregat (32) in bezug auf das Seiten-Stopfaggregat durch einen eigenen An­ trieb in Maschinenlängsrichtung verschiebbar am Maschinenrahmen (31) gelagert ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Seiten-Stopfaggregat (30) direkt am Maschinenrahmen befestigt ist, während das Haupt- Stopfaggregat (32) auf einem relativ zum Maschinenrahmen (31) längsverschiebbaren, end­ seitig auf einem eigenen Schienenfahrwerk (33) abgestützten Zwischenrahmen (34) angeordnet ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beistell- und Höhenverstellantriebe (23, 26) der Seiten-Stopfpickel (13) für eine automa­ tische Beaufschlagung zur unmittelbar aufeinanderfolgenden Durchführung einer in Rich­ tung zur Gleismitte gerichteten Verdicht-, einer Höhen- und einer Rückführbewegung ausge­ bildet ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Maschinenlängsseite vier in Maschinenlängsrichtung unmittelbar nebeneinander angeordnete Seiten-Stopfpickel (13) je auf einem gemeinsamen Verbindungsträger (20) be­ festigt sind, der durch eine die Schwenkachsen (14) aufweisende Parallelogrammanlenkung (21) mit dem Werkzeugträger (15) verbunden ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Seiten-Stopfaggregat in Arbeitsrichtung der Maschine (1) ein höhen- und seitenverstellbarer Flankenpflug vorgeordnet ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenrahmen (3) mit einem Zusatzrahmen (35) gelenkig verbunden ist, der an seinem freien, durch ein Schienenfahrwerk (36) am Gleis abgestützten Rahmenende mit einer - um eine senkrecht zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse - verschwenkbaren Rampe (39) verbunden ist.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzrahmen (35) zur Aufnahme von zwei unabhängig voneinander verfahrbaren Schraubmaschinen (41) mit in Maschinenlängsrichtung verlaufenden Schienen (40) ausgebildet ist.