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Geleisstopfmasctiine Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Geleisstopfmaschine, bei welcher zum Stopfen des Schotters unter die Schwelle paarweise
angedordnete Stopfwerkzeuge gegeneinander zu vorgeschoben und dabei gleichzeitig
in eine vibrierende Bewegung versetzt werden.
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Die Vorschub- und Rückzugbewegungen der Stopfwerkzeuge werden bei
bisher bekannten solchen Maschinen durch mechanische Mittel hervorgerufen. Dadurch
können sich Unzulänglichkeiten ergeben, weil es infolge der raschen Arbeitsweise
der Maschine vorkommt, daß die Werkzeuge an die Schwellen anschlagen, wobei Brüche
von verschiedenen Teilen unvermeidlich sind. Die Anwendung von Sicherheitsvorrichtungen
in Form von federnden Elementen, Rutschkupplungen usw. hat sich nicht bewährt, weil
es sich einerseits um sehr große Kräfte und andererseits um relativ hohe Umdrehungszahlen
handelt, welch letztere synchrone Schwingungen zur Folge haben können.
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Bei der Geleisstopfmaschine gemäß vorliegender Erfindung sollen diese
Nachteile dadurch behoben werden, daß sowohl die Vorschubbewegung der Stopfwerkzeuge
als auch deren Rückzugbewegung durch hydraulische Antriebsvorrichtungen bewirkt
wird. Infolge der Anwendung von hydraulischen Antriebsvorrichtungen kann hier auf
einfache Weise, z. B. durch Benutzung von Sicherheitsventilen, erreicht werden,
daß Kräfte, welche eine Beschädigung der Maschine verursachen können, so begrenzt
werden, daß sie nicht mehr schädlich sein können.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
des.
Erfinduiigsgegenstandesdargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht eines
vertikal beweglichen Werkzeugträgers teilweise im Vertikalschnitt und Fig. 2 einen
Horizontalschnitt durch alle hydrau-Iischen Antriebsvorrichtungen auf beiden Seiten
des Werkzeugträgers sowie der Steuerungsteile, Ventile und Rohrleitungen.
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In- dem im Maschinengestell vertikal beweglich angeordneten Werkzeugträger
i ist eine Exzenterwelle 2 gelagert, welche über Pleuel 3, 3' mit Doppelhebeln 4,
4' verbunden ist, die durch die Exzenterwelle in rasche Schwingungen versetzt werden.
Auf der Zeichnung ist nur ein Hebelpaar 4, 4' sichtbar, wobei die strichpunktierte
Lage dieses Hebelpaars in der Anfangsstellung und die ausgezogene Lage dasselbe
in der Endstellung des Arbeitshubes zeigt. Ein gleiches Hebelpaar ist vor dem dargestellten
Hebelpaar vorgesehen, jedoch auf der Zeichnung nicht sichtbar. Die Doppelhebel 4,
4' tragen am unteren Ende Stopfwerkzeuge 5, 5' und sind an Zapfen 6, 6' von Mittelstücken
7, 7' drehbar gelagert. Jedes dieser Mittelstücke 7 bzw. 7' besitzt einen Zylinder
8 bzw. 8' und einen Kolben 9 bzw. 9'. Die beiden Zylinder 8, 8' der sich einander
gegenüberliegenden Mittelstücke 7, 7' wirken mit einem gemeinschaftlichen Kolben
io zusammen, welcher in der Mitte an dem Werkzeugträger i befestigt ist. Mit den
Kolben 9, 9' wirken zwei Zylinder 13, 13' zusammen, welche durch je zwei Säulen
11, 12 bzw. 11', 12' am Werkzeugträger i befestigt sind. An den Säulen ii,
ii' sind die Mittelstücke 7, 7' mittels Gleitschuhen 14, 14' geführt.
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In Fig. 2 sind die auch in Fig. i dargestellten Zylinder 8, 8', 13,
13', die Kolben 9, 9', io und die Zapfen 6, 6', 6", 6"' gezeigt. Diese Teile gehören
zu zwei Paar Doppelhebeln, welche auf.der Vorderseite des Werkzeugträgers i angeordnet
sind. Auf def hinteren Seite des Werkzeugträgers i ist ein weiteres Paar gleicher
Doppelhebel mit Stopfwerkzeugen vorgesehen; die diesen Doppelhebeln zugeordneten
Zylinder sind mit 8a, 84', 13Q, 13a', die Kolben mit 9a, 9a', ioa und die Zapfen
mit 6a, 6"', 6a", 6a"', d. h. mit dem Index a bezeichnet.
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15 bezeichnet in Fig. 2 eine Pumpe, welche Druckmittel, z. B.
Öl, aus einem Tank 16 ansaugt und durch eine Leitung 17 zu einem Steuerschieber
18 fördert, der durch einen Handhebel i9 bedienbar ist. 20 ist ein Sicherheitsventil,
welches den Druck des Druckmittels begrenzt. Der Steuerschieber 18 weist zwei Steuerkolben
21, 22 auf, welche mit Leitungen 23, 24 zusammenwirken, 25 und 66 sind Rückleitungen
vom Steuerschieber 18 zum Tank 16. Die Leitung 23 führt zu Räumen 26 und 27 eines
automatischen Verteilschiebers 28, der einen Steuerkolben 29 aufweist, welcher durch
einen Lenker 3o mit dem einen Ende eines Doppelhebels 31 verbunden ist, an dessen
anderem Ende ein weiterer Doppelhebel 32 gelagert ist. Das eine Ende dieses Doppelhebels
32 ist über einen Lenker 34, einen Winkelhebel 35 und einen Lenker 36 mit dem Zapfen
6" verbunden, während das andere Ende des Doppelhebels 32 über einen Lenker 33,
einen Winkelhebel 35a und einen Lenker 36. mit dem Zapfen 6. verbunden
ist.
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Vom Steuerraum 26 des Verteilschiebers 28 führt eine Verbindungsleitung
37 über ein Rückschlagventil 38 zu einer Leitung 39, während eine zweite Verbindungsleitung
40 über ein Rückschlagventil 41 zu einer Leitung 42 besteht. Der andere Steuerraum
27 des Schiebers 28 ist durch eine Leitung 43 und ein Rückschlagventil 44 mit der
Leitung 39 und über eine Leitung 45 und ein Rückschlagventil 46 mit der Leitung
42 verbunden.
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Die Leitungen 39 und 42 führen zu weiteren Verteilschiebern 47 und
47a, welche gleichgebaut sind wie der Verteilschieber 28 und welche die Aufgabe
haben, den Druckmittelzu- bzw. -abfluß gleichmäßig auf die Zylinder 13 und 13' bzw.
13a und 13ä zu verteilen. Der Steuerkolben 48 des Verteilschiebers 47 ist über einen
Lenker 49 mit dem einen Ende eines Doppelhebels 5o verbunden, dessen anderes gabelförmiges
Ende die Achse eines Zahnrades 51 umfaßt, das mit zwei Zahnstangen 52, 53 kämmt,
von welchen die Zahnstange 52 mit dem Zapfen 6"' und die Zahnstange 5g mit dem Zapfen
6" verbunden ist. In gleicher Weise ist der Steuerkolben 48. des Verteilschiebers
47- über einen Lenker 49a mit dem einen Ende eines Doppelhebels 50" verbunden,
dessen anderes gabelförmiges Ende die Achse eines Zahnrädes 51. umfaßt, das mit
zwei Zahnstangen 52a, 53a kämmt, von welchen die Zahnstange 52a mit dem Zapfen 6a'
und die Zahnstange 53a mit dem Zapfen 6.
verbunden ist.
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Vom Verteilschieber 47 führt eine Leitung 58 zum Zylinder 13' und
eine Leitung 59* zum Zylinder 13. Ferner führt vom Verteilschieber 47" eine Leitung
58.
zum Zylinder 13a' und eine Leitung 59" zum Zylinder 13a. Die in
die Leitungen 58, 59 und 58a, 59" eingebauten Rückschlagventile 54, 55, 56,
57 und 54a, 55" 56a, 57" haben die gleiche Funktion wie die dem Verteilschieber
28 zugeordneten Rückschlagventile 38, 41, 44, 46. Die Rückschlagventile 56, 57 und
56a, 57a haben eine stärkere Federbelastung als die Ventile 54, 55 und 54a, 55a,
und sie dienen gleichzeitig bei der Rückzugbewegung als Drosselorgane.
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An die Leitungen 58, 59 und 58" 59,j sind ferner Sicherheitsventile
6o, 61 und Goa, 61" angeschlossen, welche durch Leitungen 62 mit der Leitung 24
verbunden sind.
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Die Druckräume in den Zylindern 8, 8' und 8a, 8a' sind durch Kanäle
63, 63' und 63a, 63a' in den Kolben io und ioa mit Leitungen 64 und 64a verbunden,
welche zu einem Überströmventil 65 führen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Geleisstopfmaschine ist wie folgt:
Für den Arbeitshub bzw. die Vorschubbewegung der Stopfwerkzeuge 5, 5' muß der Handhebel
i9 aus der dargestellten Mittellage nach links verstellt werden. Dadurch wird das
Druckmittel durch die Leitungen 17 und 23 zum Verteilschieber 28 geleitet, während
die Leitung 24 mit der Druckmittelrückleitung 25 verbunden wird. Der Steuerkolben
29 des Verteilschiebers 28 wird mittels des Differentialgestänges derart durch die
Zapfen 6", 6" gesteuert, daß er, solange sich die Zapfen 6", 6. an gleicher
Stelle in bezug auf die Mittellinie des Werkzeugträgers i befinden und sich mit
gleicher Geschwindigkeit bewegen, in der Mittellage bleibt und das Druckmittel gleichmäßig
auf beide
Seiten des Werkzeugträgers verteilt wird. Sobald jedoch
einer der beiden Zapfen 6" bzw. 6" sich schneller bewegt als der andere, weil z.
B. die einen Werkzeuge weniger Widerstand vorfinden als die andern, so wird der
Steuerkolben 29 entsprechend verschoben und öffnet den Druckmitteldurchlaßquerschnitt
auf der einen Seite und drosselt denselben auf der andern Seite so lange bis wieder
Gleichgewicht herrscht. In seiner Mittelstellung gibt der Steuerkolben 29 alle vier
Öffnungen 37, 40, 43 und 45 frei. Während der Vorschubbewegung bleiben aber die
Rückschlagventile 41 und 44 geschlossen, so daß die untere Steuerkante des Kolbens
29 nur den Druckmitteldurchfluß zur Leitung 39 und die obere Steuerkante denjenigen
zur Leitung ,42 regulieren kann. Der Verteilschieber 28 besorgt somit während des
Vorschubes die gleichmäßige Verteilung des Druckmittels auf beide Seiten des Werkzeugträgers.
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Die Verteilschieber 47 und 47a sind gleich ausgebildet wie der Verteilschieber
28, und deren Aufgabe ist auch die gleiche. Solange die Zapfen 6"' und 6" den gleichen
Abstand von der Mitte des Werkzeugträgers i haben, bewegt sich der Steuerkolben
48 nicht aus seiner Mittellage. Wenn sich jedoch einer der Zapfen 6"' und 6" schneller
bewegt, wird der Steuerkolben 48 entsprechend verschoben, bis wieder eine gleichmäßige
Verteilung des Druckmittels vorhanden ist.
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Bei unzulässigen Überdrücken in den Zylindern 13, 13' und
13" 13a' öffnen sich die Sicherheitsventile 6o, 61 und Goa, 61" und führen
das Druckmittel durch die Leitungen 62 und 24 zum Schiebergehäuse 18 zurück. Bei
der Arbeits- oder Vorschubstellung steht der Kolben 22 so weit links, daß das Druckmittel
durch Leitung 25 in den Tank 16 gelangen kann.
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Während der Vorschubbewegung wird das Druckmittel durch den Druck
der Vorschubkolben 9, 9' und 9a' und 9, aus den Rückzugszylindern 8, 8' und
8" 8"' verdrängt und gelangt durch die Leitungen 63, 63' und 63, ,63,j' und
Leitungen 64 und 64a zum Überströmventil 65, welches das Druckmittel wieder in die
Leitung 23 und somit die Vorschubzylinder 13, i3' und i3a, 13a" leitet. Dadurch
wird der Druck des Druckmittels auf konstanter, über dem Pumpendruck liegender Höhe
gehalten, und die aus den Zylindern 8, 8' und 8a, 8a' sowie den Kolben 9, 9' und
9a, 9a' bestehenden Mittelstücke bleiben während des ganzen Hubes fest eingespannt,
so daß keine Vibrationen auftreten können.
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Für die Rückzugbewegung wird der Handhebel i9 des Steuerschiebers
18 nach rechts verstellt. Dadurch wird die Leitung 23 mit der Rückleitung 66 verbunden,
während das Druckmittel von der Leitung 17 zur Leitung 24 geleitet wird, aus welcher
es durch das Rückschlagventil 67 und die Leitungen 64 und 64a und die Kanäle 63,
63' und 63a, 63a' in die Rückzugszylinder 8, 8' und 8a, 8a' gelangt. Das bei der
Rückzugbewegung aus den Vorschubzylindern 13, 13' und 13a, 13a' verdrängte Druckmittel
fließt über die Rückschlagventile 56, 57 und 56a, 57. über die Verteilschieber
47 und 47a über die Leitungen 42 und 39, die Rückschlagventile 41 und 44, den V
erteilschieber 28 und die Leitung 23 und 66 in den Tank 16 zurück, wobei durch die
Verteilschieber die Bewegung in gleicher Weise gesteuert wird wie beim Vorschub.